铈变质ZL101合金的组织和力学性能研究

本文采用稀土Ce对ZL101合金进行变质处理,从显微组织和力学性能两个方面研究了变质的作用.试验结果表明,稀土Ce减小初晶α-Al的晶粒度,对共晶Si有明显的变质效果,最终提高了合金的力学性能,不同的Ce含量对合金的变质效果不同,Ce添加量为0.1wt%时合金的抗拉强度达到179 MPa,延伸率4%.利用此种变质工艺可获得力学性能优良的ZL101合金.     

稀土元素Er对高锌铝合金组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X衍射射线分析仪(XRD)、显微硬度计等仪器研究了加入不同含量的稀土元素Er对高锌铝合金(Al Zn32)的铸态组织及硬度的影响规律,并分析探讨了其作用机理。研究结果表明,添加适量的稀土元素Er能有效细化高锌铝合金的铸态组织,粗大的初生富铝α等轴晶晶粒转变为细小、均匀的等轴晶晶粒;合金的等轴晶晶粒随Er含量的增加呈先减小后增大趋势,当加入0.2%Er时,等轴晶晶粒尺寸最小约为30~40μm。合金硬度随Er含量的增加呈先增大后减小的趋势,当添加0.2%Er时,硬度达到极大值127 HV。稀土元素Er部分以块状的Al3Er(Ti,Cr)金属间化合物的形式分布于晶界,少部分的Er固溶于α基体中。     

稀土铈对AZ91D镁合金组织及力学性能的影响

研究了稀土Ce对AZ91D合金组织及力学性能的影响.实验表明,随着加入Ce的量从0.2%到0.8%变化,AZ91D合金铸态晶粒逐渐由大变小,β-Mg17Al12相弥散分离,稀土Ce的这种细化组织的作用可以改善AZ91D镁合金的力学性能.但稀土添加量较高时,会使组织中出现明显的针状的β-Mg17Al12相,反而使镁合金的力学性能恶化.铈有提高AZ91D镁合金抗拉强度的作用,但对延伸率影响较小.当加入Ce量0.8%时性能最佳,抗拉强度达到最大,为185 MPa,延伸率为4%,是一个较好的性能组合.     

Nd对AZ91镁合金显微组织及硬度的影响

本文利用真空电磁感应熔炼炉制备了AZ91-X%Nd(X=0,1.5,2.0,2.5)合金,采用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段表征了试验合金的相组成及显微组织,并测试和分析了合金的硬度。结果表明:AZ91镁合金中添加Nd后合金组织细化,当Nd含量为2.5%时,晶粒平均尺寸在25μm左右,合金组织主要由α-Mg、β(Mg17Al12)、Al2Nd和Al3Nd相组成。随着Nd含量的增加,沿晶界呈半连续网状分布的β(Mg17Al12)细化为岛状、粒状和长条状的Al2Nd、Al3Nd稀土相逐渐增多且有长大趋势。硬度测试结果显示:添加Nd元素后AZ91镁合金硬度均得到提高,随着Nd含量的增加合金硬度逐渐升高,当Nd含量为2.5%时硬度达到最大,为82.17HV。     

稀土元素对堆焊金属组织,硬度及耐磨性的影响

将氟化稀土、氧化镧和混合稀土分别加入耐磨堆焊焊条药皮中，研究其对堆焊金属组织、硬度及耐磨性的影响。结果表明，适量的氟化稀土、氧化镧可以细化组织，提高堆焊层硬度和耐磨性。混合稀土也能提高堆焊层硬度，但对耐磨性影响不大。     

稀土元素Ce对Al－Mg－Si变形铝合金铸态组织的影响及机理探讨

改变Ａｌ－Ｍｇ－ｓｉ合金中稀土Ｃｅ的含量，采用金相显微观察，电镜分析等方法，研究稀土元素Ｃｅ对Ａ１－Ｍｇ－Ｓｉ合金铸态组织的影响。结果表明：稀土元素Ｃｅ使晶粒细化，并有效地减小铸态组织的二次枝晶间距。其作用机理是凝固时Ｃｅ与某些元素反应产物可以作为ａ相结晶的晶核，使晶粒细化，并且Ｃｅ与Ｆｅ、Ｓｉ等元素富集在结晶前沿的液相中，造成成份过冷，促进分枝。     

稀土Ce对新型铜基结合剂金刚石节块性能的影响

通过抗弯强度测试、显微硬度和扫描电镜研究新型铜基结合剂Cu53Sn21Fe20Ni6中添加Ce元素后组织和性能的变化.结果表明：稀土 CeO2的加入对结合剂胎体的各项性能及其组织的强化作用并不明显,反而不利于提升结合剂对金刚石颗粒的粘结性能和胎体的致密度,尤其是当含量高于0.8﹪时,结合剂烧结性能变差,胎体组织不均匀,但Ce的添加可以提高工具的锋利度和自锐性.当稀土Ce元素的含量低于0.6﹪时,弥散分布在结合剂中,可一定程度地提升胎体的显微硬度和抗弯强度.     

Ce3Cu4X4（X=Sn,Ge）的晶场效应研究

基于点电荷的晶场理论模型,通过对O.Zaharko等人磁化率倒数与温度关系曲线的模拟,得到了稀土化合物Ce3Cu4Sn4和Ce3Cu4Ge4的晶场分裂能和相应波函数.计算表明,Kramers离子Ce3+在晶场效应的作用下,基态简并部分消除得到了双基态,模拟得到的二化合物的磁化率倒数与温度关系曲线和实验曲线吻合较好.并且得到的Ce3Cu4Sn4的晶场分裂能较Ce3Cu4Ge4为低也与O.Zaharko等人由比热数据得出的结果相符.     

稀土元素对H68黄铜机械性能影响的细观分析

在H68黄铜合金材料中，加人稀土元素La、Ce．稀土元素具有细化晶粒、减小二次技晶间距的作用，并微量团溶于晶体内。同时，稀土与材料中的诸多元素形成大量的第二相．这些作用的综合效果使材料的屈服强度在一定的稀土加入量范围内上升，而延伸率明显下降．     

稀土氧化物对硬质合金组织和机械性能的影响

研究轻稀土氧化物（CeO2、La2O3、Nd2O3）及重稀土氧化物（Y2O3）对YGIO硬质合金组织和机械性能的影响,并对稀土在硬质合金中的分布状态及作用机理进行探讨．结果表明,轻稀土氧化物的加入可提高合金的密度,重稀土氧化物的加入对提高合金抗弯强度有利,随稀土含量的增加,合金硬度下降．     

提高矿用刮板输送机链轮耐磨损性能的试验研究

利用等离子熔覆技术，在矿用刮板输送机链轮链锅齿面部位熔覆了一层高硬度高耐磨性的高铬铁基合金，获得了呈冶金结合的熔覆层。对熔覆层的组织及性能进行了检测和分析，结果表明：该冶金层内的主要组织为等轴晶、枝品及类枝品，在γ-（Fe，Ni）固溶体上弥散分布有合金碳化物（Cr，Fe）7（C，B）3。这种显微组织硬度较高，耐磨性较好。经等离子熔覆后的链轮使用寿命显著提高，平均提高15倍左右。     

喷射沉积高强铝合金显微组织的研究

利用光学显微镜、透射电子显微镜研究了喷射沉积A l-Zn-M g-Cu合金的显微组织,同时研究了不同热处理工艺对合金组织的影响,实验结果表明,喷射沉积工艺得到的组织中晶界偏析不严重,晶粒多为等轴晶,且组织均匀,得到的沉淀相组织细小、弥散,沉淀相尺寸大约10 nm左右.     

稀土对低合金铸铁组织及耐碱蚀性能的影响

设计了含稀土、镍、铬、铜代合金铸铁，用光学显微镜观察组织，用失重法测定铸铁在碱液中的腐蚀速率。结果表明：加入稀土可细化铸铁组织，改变石墨形貌，提高耐碱腐蚀性能。     

搅拌摩擦加工细晶TA2纯钛及其热稳定性研究

通过控制搅拌摩擦加工(friction stir processing,FSP)工艺参数实现TA2纯钛的晶粒细化。利用光学显微镜、扫描电子显微镜及显微硬度测试等仪器和技术研究了退火前后细晶纯钛的显微组织与硬度变化。结果表明:在水冷条件下,TA2纯钛的晶粒尺寸可降低至2μm左右,晶粒细化效果主要受到搅拌头搅拌速度/前进速度比值大小影响;当退火温度在450℃及以下时,FSP细晶纯钛显微组织与硬度变化不明显;当退火温度升高至500℃时,FSP纯钛试样的搅拌区晶粒尺寸明显增大,且显微硬度降低。     

热处理工艺对喷射沉积Al12Zn2.4Mg1.1Cu合金组织性能的影响

利用X射线衍射仪、扫描电镜等设备,研究了热处理工艺对喷射沉积Al12Zn2.4Mg1.1Cu合金组织及性能的影响.结果表明:挤压态合金中的第二相主要为MgZn2相;合金经过固溶和时效处理后,合金中小尺寸第二相明显减少,合金硬度明显提高.最终确定实验合金的最佳固溶工艺为485℃/2h、最佳单级时效工艺为120℃/14h.挤压态合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率分别为435.3MPa、395.4MPa、10.3%,经过单级时效处理后,合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率分别为749.6MPa、688.5MPa、7.9%.断口分析结果表明:挤压态合金和时效态合金的断裂方式均为混合断裂(穿晶+沿晶断裂).     

单向凝固中温度梯度和凝固速度对铝硅合金共晶生长形态的影响

对合金Al-13％Si-0．2％Sr-0．35％Mg合金进行了一系列单向凝固实验,研究了界面前沿温度梯度（G1）和生长速度（R）对铝硅共晶生长形态的影响。实验结果表明,GL和R对Sr变质的非小面-小面Al—Si体系共晶生长的影响符合经典的界面稳定性理论,随着R的增大和GL的减小,界面前沿成分过冷变大,共晶体生长形貌经历了从平界面失稳到胞状晶、胞状树枝晶、柱状树枝晶和等轴晶转变。     

稀土元素对喷焊层组织性能的影响

在 Ni基合金粉中加入一定比例的稀土元素 ,具有细化晶粒 ,改善组织形态作用 ,从而使其硬度、耐磨性和抗热疲劳性能均优于不含稀土元素的同类合金粉末     

高锰钢晶粒细化的研究

在生产条件下对高锰钢加入适宜细化剂可使履带板铸件晶粒细化。细化效果通过从铸件上取样,对晶粒度,机械性能和夹杂物形态进行评定,认为高锰钢应先经过加稀土处理以后再加微量钛铁与钒铁,可获得满意结果。     

轻、重稀土对WC-0.4TaC-10Co硬质合金微观组织和性能的影响

选用WC、TaC、Co粉和稀土粉末配制不同稀土含量的WC-0．4TaC-10Co合金混合料，经球磨后压制，在1380℃温度下真空烧结．测试烧结试样的机械性能，采用扫描电子显微镜（SEM）观察其微观形貌．结果表明：轻稀土的添加有助于增加合金的致密度，重稀土的添加有助于增加合金的横向断裂强度．另外，稀土的添加可以抑制WC晶粒的长大，但稀土的加入对试样的硬度没有明显影响．     

Ce对含Sb的AZ80镁合金铸态显微组织和拉伸性能的影响

研究了Ce对含质量分数为0.25%的Sb的AZ80镁合金铸态显微组织和拉伸性能的影响,结果表明：含Sb的AZ80试验镁合金的铸态组织主要由α-Mg基体和Mg₁₇Al₁₂相组成,加入质量分数为0.5%～1.5%的Ce后,合金中出现了Al₄Ce相和/或Al₁₁Ce₃相,同时晶粒变得相对细小,组织中Mg₁₇Al₁₂相的数量减少且其形貌从连续和/或断续网状分布转变为断续状分布。此外,在含Sb的AZ80试验合金中添加质量分数为0.5%～1.0%的Ce后,合金的室温拉伸性能总体呈增加趋势,尤其是添加质量分数为1.0%的Ce时,抗拉强度和延伸率改善明显,而当添加质量分数为1.5%的Ce后,合金的室温拉伸性能相对较差。