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無斷口組織粗大.有硅亮點及少量夾雜物1.34l88.164

0.13RE斷口組織致密.呈

目前在生產(chǎn)中應用最廣泛的變質(zhì)劑是由鈉鹽和

鉀鹽混合而成.鈉鹽和鉀鹽變質(zhì)

白色絨狀無硅亮點1.O4235.22

2.2細化晶粒和變質(zhì)無斷口組織粗大.有硅亮點及少量夾雜物的作用

未經(jīng)變質(zhì)處理的AI-Si合金,特別是過共晶Al—

si合金,合金組織中存在著板片狀初晶硅及粗針狀

的共晶硅,力學性能很低,如含25si的合金c『b只

有80MPa,6只有O.9.無斷口組織粗大.有硅亮點及少量夾雜物的方鋁管因而.變質(zhì)處理壽命

;其次,鈉,鉀沸點低,在高溫時容易揮發(fā),變質(zhì)

作用的方鋁管時間短.近年來又出現(xiàn)了不少新的變質(zhì)方法

,如用sb,sr,Bi變質(zhì)等.這些變質(zhì)方法有很多優(yōu)點

,但也有一些缺點.sb的熔點低,蒸氣壓很大,

在700?時已大量揮發(fā);銻與鋁會生成難熔化合物

AISb,沉入坩堝方鋁管底部;銻還與鈉反應,互相抵消

變質(zhì)作用;鍶的變質(zhì)有效時間6,7小時,但不能用

鹽類精煉.

研究表明,稀土對于Al—si合金的變質(zhì)作用具

有長效的和重熔穩(wěn)定性理的影響.大多數(shù)單一或

混合稀土加入對初生”一Al相均有細化作用,對共晶

si相有變質(zhì)作用,但不能細化初晶si.

2.3提高合金的力學性能

鋁及鋁合金加入稀土后,可使合金的強度,硬

度,伸長率等綜合力學性能提高.純鋁加入2的稀

土,可使其硬度提高一倍.在鑄鋁是Al—si

合金熔煉的關(guān)鍵之一. 劑中CI一,F一離子對

鐵質(zhì)坩堝有嚴重的腐蝕作用,降低坩堝的使用

ZLl0系合金中 .稀土的變質(zhì)作用只受共晶

硅變化的影響,不受熱處

加入O.3RE,其Ub由2方鋁管05.9MPa提高到274MPa,

HB由8O提高到1O8.稀土加入Al—si合金后的另

一 成了穩(wěn)定的高熔點的金

屬間化物Aldce,AldLa,A18CuCe,A18Mn4CeAIz4Ce3

Mn等.這些呈網(wǎng)狀或骨架狀的

重要作用是降低了合金的熱膨脹材料來說十分重要.

稀土元素在鋁合金中形高熔點稀土金屬間

化物彌散分布于晶問和

系數(shù),而高溫強

度可提高2O,25.這對于用作汽車活塞,發(fā)動

機缸體,缸蓋的枝晶間,并與基體牢固結(jié)合

,起到了強化和穩(wěn)定晶界的作用.同時,合金中形

成了一定數(shù)量的AISiRE相,其熔點和硬度也很高

,因此合金的強度,耐熱性,耐磨性都很高,利用添

?

5? 方鋁管

《鋁加工》綜述評論2002.Vo1.25.N94

加稀土元素.可以制得高強度耐熱鋁合金.

2.4提高鋁及鋁合金的導電性

由于稀土能使鋁晶粒細化,同時可降低鋁熔液

中的Fe,si等有害雜質(zhì),稀土與Fe,sj等雜質(zhì)能形成

穩(wěn)定的化合物(如CeFe,YSi,YSi等)并從晶內(nèi)析出

,晶內(nèi)雜質(zhì)凈化,從而降路.稀土對工業(yè)純鋁導

線的性能影響見表2.

3稀土元素對銅合金的作用

稀土在銅合金中易于與雜質(zhì)形成化合物,因而

也具有除氣脫氧,脫硫,降低有害金屬夾雜物(pb,

Bi等)及細化晶粒的作用.提高合金的力學性能.

這里只介紹稀土對黃銅高溫塑性和耐蝕性的作用.

表2稀土對工業(yè)純鋁導線性能的影響

導電率抗拉強度o仲長率6加 低了鋁的電阻率,提高了

材料導電率和強度.添加稀土的鋁導線已廣泛地用

于長距離電力輸送及電車方鋁管線

稀土種類?厶狀態(tài)

IACSMPa

未加稀土Al99.7Hl961.0248.10.8

鑭Al99.7Hl961.7227.51.8

鈰Al99.7Hl96I.9250.11.5

富鈰混合稀土Al99.7Hl961.8329.31.3 AI合金高溫塑性的影響

400?500C600oC700?800C850

混合稀土Al99.7Hl961.8231.41.3 元素后,能明顯提高

合金的高溫塑性.如未加稀土元

未加稀土Al99.5Hl959.9272.6脆斷

釔基混合重稀土Al99.5Hl961.02253.5

3.1對高溫塑性的作用

銅合金中加入一定量稀土素的Cu—Zn—AI合

金,在700C時伸長率只有25.7,而含

0.035%RE合金的延伸率可達51.79/5.800C時差

距更大.見表3,

表3稀土對Cu—Zn—?

添加稀土對比6熱鍛6熱鍛方鋁管6熱鍛6熱鍛6熱鍛6熱鍛

試驗試驗%試驗試驗試驗試驗

未加稀土l1.6l7.420.2大裂25.7大裂l4.7小裂l元素,能夠與銅中的

低熔點的Pb,Bi,及P,s等雜質(zhì)元素反應生成高熔點

的化合物,消除了晶界上有害雜質(zhì)的

2小裂 高溫塑性主要原因是

,稀土元素是一種極為活潑的影響.若銅和

銅合金中含有Pb,Bi低熔點元素

0.035RE26.4l521.2大裂51.7小裂77良好90良好 鋁管方鋁管鋁方管6061鋁管6063鋁管

稀土元素能提高銅合金的,高溫下這些低熔

點的金屬被熔化并從基體移到晶界,晶角.因此,

在高溫下產(chǎn)生的脆性是由這些低熔點的金屬在固體

金屬晶體問的浸潤鋁管方鋁管鋁方管6061鋁管6063鋁管作用導致的結(jié)果.而稀土與

Pb,Bi形成的金屬間化物的熔點都很高,而且主要 金的高溫性能,使合金金組織更致密,使晶格

中鋅原子的析出受阻,這在

分布在品粒內(nèi)部,所以在銅合金中加入適量的稀土

元素,可以大大改善合一鋁管方鋁管鋁方管6061鋁管6063鋁管

的高 方鋁管

溫塑性提高. 的能力,在銅合金中加入微量稀

土,可顯著細化晶粒,使合定

3.2對耐蝕性的作用

稀土對銅合金的另一個作用是提高銅合金的耐

蝕性和抗脫鋅腐蝕程度具有純化的作 方鋁管

用.研究表明,黃銅中加入稀土后可以使B相減少

?

6? 因此13相越多,合金耐蝕性

越差B相的溶解總是鋅先析出,所以B相的減少,

不僅能提高黃銅的耐蝕性,而且

,

這相當于減少合金中鋅的含量,使合金性能向低 鋁管方鋁管鋁方管6061鋁管6063鋁管

鋅黃銅靠近.由于p豐目比cj.相富鋅,在腐蝕過程中,

B相總比cj.相優(yōu)先溶解,增強其抗脫鋅能力

4稀土在鎂合金中的作用

稀土元素對鎂合金優(yōu)異的凈化,強化作用不斷

被認識和掌握,開發(fā)出了一系列含稀土的高強度,

耐熱,耐蝕的鎂合金.

4.1在鑄造鎂合金中應用

稀土在鑄造鎂合金中的作用除凈化角大多是簡單

的共晶反應,稀土元素在鎂中有較大的極限的固溶

2002.Vo1.25,N?4綜述評論《鋁加工

,除氣,除雜

以外,還能提高合金的高溫抗拉強度,改善合金的

鑄造性能和抗蠕變能力. 鋁管方鋁管鋁方管6061鋁管6063鋁管

從相圖上.二元系Mg—RE富鎂》

度,而且隨溫度的下降,固溶度變化很大,由于

大多數(shù)Mg—RE合金形成是共品反應,因此該類合

金有良好的鑄造性能.并且由于稀土反應生成的化

合物熱穩(wěn)定高,分布在合金晶體晶間,所以合金具

有良好的蠕變性能.有高的高溫釹為稀土主要組元的鎂合

金,由于釹在鎂中的固溶度很

強度.至今,已開

發(fā)出多種Mg—RE合金,在我國鑄造鎂合金標準

(GB/Tll77一l991)中就列出了4個合金牌號,

ZM2,ZM3,ZM4,ZM6.前三中性下降,但由于合金中共

的開發(fā)進入一個

加的稀土為含鈰的

混合稀土.后一種為含釹量不小859/5的釹混合稀土

.這些合金都有優(yōu)良晶體的增加,合金

的鑄造性能提高….以大,合金的熱處理強

化效果明顯.另外,Mg—Nd化合物的熱穩(wěn)定性高

,因此,合金有優(yōu)良的室溫和高溫性能,而且該合

金的鑄造性能良好,其綜合性能優(yōu)良,具有廣闊的

應用前景. 的高溫抗拉強度和蠕變抗力.

鎂合金中加入l的鈰,抗拉強度可達到最高值

,熱強度也達到最高值.隨著稀土含量的增加,合

金的塑嶄新的領(lǐng)域.如AZ9l合金采用快