无断口组织粗大.有硅亮点及少量夹杂物1.34l88.164

0.13RE断口组织致密.呈

目前在生产中应用最广泛的变质剂是由钠盐和

钾盐混合而成.钠盐和钾盐变质

白色绒状无硅亮点1.O4235.22

2.2细化晶粒和变质无断口组织粗大.有硅亮点及少量夹杂物的作用

未经变质处理的AI-Si合金,特别是过共晶Al—

si合金,合金组织中存在着板片状初晶硅及粗针状

的共晶硅,力学性能很低,如含25si的合金c『b只

有80MPa,6只有O.9.无断口组织粗大.有硅亮点及少量夹杂物的方铝管因而.变质处理寿命

;其次,钠,钾沸点低,在高温时容易挥发,变质

作用的方铝管时间短.近年来又出现了不少新的变质方法

,如用sb,sr,Bi变质等.这些变质方法有很多优点

,但也有一些缺点.sb的熔点低,蒸气压很大,

在700?时已大量挥发;锑与铝会生成难熔化合物

AISb,沉入坩埚方铝管底部;锑还与钠反应,互相抵消

变质作用;锶的变质有效时间6,7小时,但不能用

盐类精炼.

研究表明,稀土对于Al—si合金的变质作用具

有长效的和重熔稳定性理的影响.大多数单一或

混合稀土加入对初生”一Al相均有细化作用,对共晶

si相有变质作用,但不能细化初晶si.

2.3提高合金的力学性能

铝及铝合金加入稀土后,可使合金的强度,硬

度,伸长率等综合力学性能提高.纯铝加入2的稀

土,可使其硬度提高一倍.在铸铝是Al—si

合金熔炼的关键之一. 剂中CI一,F一离子对

铁质坩埚有严重的腐蚀作用,降低坩埚的使用

ZLl0系合金中 .稀土的变质作用只受共晶

硅变化的影响,不受热处

加入O.3RE,其Ub由2方铝管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 成了稳定的高熔点的金

属间化物Aldce,AldLa,A18CuCe,A18Mn4CeAIz4Ce3

Mn等.这些呈网状或骨架状的

重要作用是降低了合金的热膨胀材料来说十分重要.

稀土元素在铝合金中形高熔点稀土金属间

化物弥散分布于晶问和

系数,而高温强

度可提高2O,25.这对于用作汽车活塞,发动

机缸体,缸盖的枝晶间,并与基体牢固结合

,起到了强化和稳定晶界的作用.同时,合金中形

成了一定数量的AISiRE相,其熔点和硬度也很高

,因此合金的强度,耐热性,耐磨性都很高,利用添

?

5? 方铝管

《铝加工》综述评论2002.Vo1.25.N94

加稀土元素.可以制得高强度耐热铝合金.

2.4提高铝及铝合金的导电性

由于稀土能使铝晶粒细化,同时可降低铝熔液

中的Fe,si等有害杂质,稀土与Fe,sj等杂质能形成

稳定的化合物(如CeFe,YSi,YSi等)并从晶内析出

,晶内杂质净化,从而降路.稀土对工业纯铝导

线的性能影响见表2.

3稀土元素对铜合金的作用

稀土在铜合金中易于与杂质形成化合物,因而

也具有除气脱氧,脱硫,降低有害金属夹杂物(pb,

Bi等)及细化晶粒的作用.提高合金的力学性能.

这里只介绍稀土对黄铜高温塑性和耐蚀性的作用.

表2稀土对工业纯铝导线性能的影响

导电率抗拉强度o仲长率6加 低了铝的电阻率,提高了

材料导电率和强度.添加稀土的铝导线已广泛地用

于长距离电力输送及电车方铝管线

稀土种类?厶状态

IACSMPa

未加稀土Al99.7Hl961.0248.10.8

镧Al99.7Hl961.7227.51.8

铈Al99.7Hl96I.9250.11.5

富铈混合稀土Al99.7Hl961.8329.31.3 AI合金高温塑性的影响

400?500C600oC700?800C850

混合稀土Al99.7Hl961.8231.41.3 元素后,能明显提高

合金的高温塑性.如未加稀土元

未加稀土Al99.5Hl959.9272.6脆断

钇基混合重稀土Al99.5Hl961.02253.5

3.1对高温塑性的作用

铜合金中加入一定量稀土素的Cu—Zn—AI合

金,在700C时伸长率只有25.7,而含

0.035%RE合金的延伸率可达51.79/5.800C时差

距更大.见表3,

表3稀土对Cu—Zn—?

添加稀土对比6热锻6热锻方铝管6热锻6热锻6热锻6热锻

试验试验%试验试验试验试验

未加稀土l1.6l7.420.2大裂25.7大裂l4.7小裂l元素,能够与铜中的

低熔点的Pb,Bi,及P,s等杂质元素反应生成高熔点

的化合物,消除了晶界上有害杂质的

2小裂 高温塑性主要原因是

,稀土元素是一种极为活泼的影响.若铜和

铜合金中含有Pb,Bi低熔点元素

0.035RE26.4l521.2大裂51.7小裂77良好90良好 铝管方铝管铝方管6061铝管6063铝管

稀土元素能提高铜合金的,高温下这些低熔

点的金属被熔化并从基体移到晶界,晶角.因此,

在高温下产生的脆性是由这些低熔点的金属在固体

金属晶体问的浸润铝管方铝管铝方管6061铝管6063铝管作用导致的结果.而稀土与

Pb,Bi形成的金属间化物的熔点都很高,而且主要 金的高温性能,使合金金组织更致密,使晶格

中锌原子的析出受阻,这在

分布在品粒内部,所以在铜合金中加入适量的稀土

元素,可以大大改善合一铝管方铝管铝方管6061铝管6063铝管

的高 方铝管

温塑性提高. 的能力,在铜合金中加入微量稀

土,可显着细化晶粒,使合定

3.2对耐蚀性的作用

稀土对铜合金的另一个作用是提高铜合金的耐

蚀性和抗脱锌腐蚀程度具有纯化的作 方铝管

用.研究表明,黄铜中加入稀土后可以使B相减少

?

6? 因此13相越多,合金耐蚀性

越差B相的溶解总是锌先析出,所以B相的减少,

不仅能提高黄铜的耐蚀性,而且

,

这相当于减少合金中锌的含量,使合金性能向低 铝管方铝管铝方管6061铝管6063铝管

锌黄铜靠近.由于p丰目比cj.相富锌,在腐蚀过程中,

B相总比cj.相优先溶解,增强其抗脱锌能力

4稀土在镁合金中的作用

稀土元素对镁合金优异的净化,强化作用不断

被认识和掌握,开发出了一系列含稀土的高强度,

耐热,耐蚀的镁合金.

4.1在铸造镁合金中应用

稀土在铸造镁合金中的作用除净化角大多是简单

的共晶反应,稀土元素在镁中有较大的极限的固溶

2002.Vo1.25,N?4综述评论《铝加工

,除气,除杂

以外,还能提高合金的高温抗拉强度,改善合金的

铸造性能和抗蠕变能力. 铝管方铝管铝方管6061铝管6063铝管

从相图上.二元系Mg—RE富镁》

度,而且随温度的下降,固溶度变化很大,由于

大多数Mg—RE合金形成是共品反应,因此该类合

金有良好的铸造性能.并且由于稀土反应生成的化

合物热稳定高,分布在合金晶体晶间,所以合金具

有良好的蠕变性能.有高的高温钕为稀土主要组元的镁合

金,由于钕在镁中的固溶度很

强度.至今,已开

发出多种Mg—RE合金,在我国铸造镁合金标准

(GB/Tll77一l991)中就列出了4个合金牌号,

ZM2,ZM3,ZM4,ZM6.前三中性下降,但由于合金中共

的开发进入一个

加的稀土为含铈的

混合稀土.后一种为含钕量不小859/5的钕混合稀土

.这些合金都有优良晶体的增加,合金

的铸造性能提高….以大,合金的热处理强

化效果明显.另外,Mg—Nd化合物的热稳定性高

,因此,合金有优良的室温和高温性能,而且该合

金的铸造性能良好,其综合性能优良,具有广阔的

应用前景. 的高温抗拉强度和蠕变抗力.

镁合金中加入l的铈,抗拉强度可达到最高值

,热强度也达到最高值.随着稀土含量的增加,合

金的塑崭新的领域.如AZ9l合金采用快