稀土元素La、Ce对Al-7Si-0.4Cu-1.0Fe压铸铝合金组织和性能的影响

研究了稀土元素La、Ce对Al-7Si-0.4Cu-1.0Fe压铸铝合金微观组织、导热性能及力学性能的影响。结果表明:添加稀土元素La、Ce能够细化合金α-Al晶粒,其形态从枝晶转变为胞状晶,平均二次枝晶臂间距从16.3μm减小至11.2μm,降低了31.3%;共晶Si明显细化变质,平均面积从1.4μm^(2)降低至0.4μm^(2),平均纵横比从1.91降低至1.13。稀土元素La、Ce在合金中分布均匀,未发现明显的含La、Ce的金属间化合物。相较于未添加稀土合金,添加0.1%(质量分数,下同)La和0.1%Ce的合金热导率从140.33 W/(m·K)提高至159.68 W/(m·K),抗拉强度从176.1 MPa提高至213.6 MPa,断后伸长率从2.78%提高至6.62%,分别提高了13.8%、21.3%和238.1%。

稀土元素La、Ce对Al-3Si-0.4Cu-1.0Fe压铸铝合金微观组织、力学性能及热导率的影响

为提高Al-Si系压铸铝合金的热导率与力学性能,利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、万能电子拉伸试验机与激光热导仪等设备研究了稀土元素La、Ce对压铸铝合金Al-3Si-0.4Cu-1.0Fe微观组织、热导率及力学性能的影响。结果表明,稀土元素La、Ce使合金晶粒细化,α-Al晶粒由枝晶转变为胞状形态,降低了平均二次枝晶臂间距;也能变质合金中的共晶Si相,使其呈细小纤维状形态均匀分布。当稀土元素La、Ce添加量均为0.1%时,合金的热导率、抗拉强度、断后伸长率分别达到167.62 W/(m·K)、201.0 MPa、14.56%,较未添加稀土元素的合金分别提高了11.19%、27.38%和246.67%。

电沉积法制备Fe与La、Ce的非晶态合金及其晶化动力学研究

Fe-La, Fe-Ce, Fe-La-P, Fe-Ce-P and Fe-P alloys were obtained f rom aqueous solutions by using optimized electroplaing solutions and process con ditions. The experimental results show that these alloys (Fe-La-P, Fe-Ce- P and Fe-P) have amorphous structure. The crystallization activation energy a nd kinetics equation of three kinds amorphous coatings have been determined by D SC method. The results indicated that the crystallization activation energy of F e-P, Fe-La-P, Fe-Ce-P amorphous coatings are 175.2, 370.1, 434.6kJ·m ol-1 respectively. The crystallization mechamism of three kinds amorphous alloy s may be expressed by Avrami-Erofeev equation (n=1), the kinetics equation is .

La、Ce对Al-24Si合金中Si相生长的作用

研究了La、Ce混合稀土对过共晶Al-24Si合金中初生Si和共晶Si形态的影响。采用不同的腐蚀、萃取方法,得到未变质和La、Ce混合稀土变质的过共晶Al-24Si合金中初生Si和共晶Si相完整的立体形貌,借助扫描电镜和能谱仪对其进行形貌观察和物相分析。结果表明,在Al-24Si合金结晶过程中,La、Ce通过在Si/Al界面前沿合金液中的富集作用,一方面抑制了Si相的长大,另一方面通过成分过冷影响Si相的长大方式,使其以非小平面即粗糙界面方式长大,改变初生Si和共晶Si相的形貌;对合金中形成的稀土化合物进行能谱分析表明,化合物中Si的摩尔分数较高,证明在稀土化合物的形成过程中部分消耗了Si原子,使初生Si和共晶Si长大时组织中Si含量减少,有效阻碍了初生Si和共晶Si的长大。

稀土(La、Ce)铁组基非晶态合金的电化学性能

含有稀土元素的合金材料具有很好的催化析氢活性,可用作析氢电极材料。分析对比了稀土La、Ce与铁组元素形成的非晶态合金的成分、组织结构及电化学性能。与晶态合金及不含有稀土的非晶态合金镀层相比发现,稀土作用的合金的组织更均匀、细致,且电化学活性较高。因此将稀土元素加入合金结构用以改变形成合金的晶体结构、提高合金的化学活性,是今后研究的重点。

微量Ce、La对含有害杂质的铝-锂合金再结晶组织及性能的影响

本工作采用金相及机械性能试验法研究了微量Ce、La对Al-Li-Cu-Zr合金再结晶组织、室温拉伸性能及高温持久性能的影响.研究表明,在Al-Li-Cu-Zr(2090)合金中添加0.05～0.1%的Ce或La能明显抑制合金的再结晶过程,并获得均匀细小的再结晶组织.微量Ce或La的加入能显著减轻杂质元素Fe、Si、Na对合金室温拉伸性能的有害影响,并大大提高合金的高温持久寿命.

La,Ce在钛镍合金中的作用

以近等原子比钛镍形状记忆合金为研究对象,通过向其分别添加微量第三元素稀土La,Ce,利用示差扫描热分析法、X射线衍射法分析研究了稀土元素La和Ce对Ti Ni形状记忆合金相变类型、相变温度、物相组成的影响,利用透射电子显微镜观察和分析了马氏体相的形貌1和结构。加入微量稀土元素能提高Ti Ni合金相变程度,但是合金的物相组成无明显变化,仍为B2母相和畸变单斜马氏体相B19′。结果表明,可以通过添加第三元素La,Ce得到一定工作条件下性能优良的Ti Ni形状记忆合金,提高Ti Ni合金在实际中的应用价值。

稀土元素Ce、La、Y对5182铝合金组织的影响

在5182铝合金中分别加入质量分数为0.1%、0.2%、0.3%的Ce、La和Y稀土元素,用金相显微镜观察研究不同稀土元素以及其不同含量对5182铝合金铸态晶粒尺寸和析出相形貌的影响。结果表明,在5182铝合金中添加一定量的稀土Ce能使合金的第二相得到了很大程度的细化并且呈弥散分布;而在稀土La的作用下,5182铝合金中的第二相出现了球化现象;在5182铝合金中添加稀土Y的变质效果较添加等量Ce或La的要差一些。

Y,Ce,La对Fe-25Cr-40Ni合金高温硫化的影响

研究了稀土元素Y,Ce和La对Fe-25Cr-40Ni合金高温硫化的影响。当合金中稀土含量为0.1wt-％时,合金的硫化速度明显降低。Y对降低合金硫化速度的影响大于Ce和La。加入Y的合金硫化时,在硫化内层优先形成带有保护性的较致密的硫化铬,它的晶粒较细,与基体很好粘着。在硫化层结构和成分分析的基础上提出了合金加入稀土元素后的硫化机理。

Ce、La对Mg-Al合金力学性能影响的价电子理论研究

基于EET理论,计算了Mg-Al合金中Al2Ce、Al4Ce和Al2La、Al4La的价电子结构,研究了价电子结构与合金第二相强化、高温稳定性及晶粒细化的关系。研究表明,几种第二相的最强键共价电子对数nA值远大于基体α-Mg的nA值,极大的阻碍了位错运动和晶界滑移,提高了合金的强度;第二相的单位体积成键能力FV值也远大于γ-Mg17Al12相的FV值,它们的稳定性更好,有利于改善合金的高温性能;Ce、La提高了液态合金中邻近原子间键合强度,增加了基体的形核率,减缓了晶粒长大速度,进而细化了晶粒,提高合金的力学性能。

La＋Ce混合稀土对6201铝合金微观组织的影响

研究了微量La+Ce混合稀土对6201铝合金导体材料微观组织的影响。制备了6201铝合金和w(La+Ce)=0.1%混合稀土改性6201铝合金块体材料。采用光学金相显微镜和扫描电子显微镜观察两种铝合金导体材料的微观组织并进行对比分析。采用EDS能谱分析第二相的化学成分。结果表明,少量添加(La+Ce)混合稀土对6201铝合金导体材料的微观组织有一定的影响,微量混合稀土主要影响了Mg2Si相的尺寸和数量。采用显微硬度仪对两种合金的硬度进行了测试,并结合微观组织变化对结果进行了分析。测试结果表明,混合稀土使6201铝合金硬度略微下降,应归因于稀土元素对α-Al中析出的Mg2Si相的尺寸和数量的影响。

ICP-AES法测定镁合金中的La、Ce、Pr、Nd

采用 ICP-AES 法代替传统的化学分析方法,不仅实现了对镁合金中的 La、Ce、Pr、Nd 元素的同时快速测定,而且测试数据的准确度和精度很高。

锌铝稀土合金中LaCe的光谱分析

试样经酸溶、转化成氧化物,加入混合缓冲剂,直流阳极激发光谱测定 La 和 Ce。使用缓冲剂 B 后大大提高了方法的灵敏度和精密度,该法可测定合金中0.01%—0.3%的 La 和 Ce,变异系数不大于9%,误差在0.005%以内。

金属及合金中La、Ce的测定

本文对1985—1990年金属及合金中 La、Ce 的测定方法进行综述。

光电直读光谱法测定铝合金中La、Ce

利用SPECTRO MAXx型直读光谱仪对铝合金中的La、Ce元素进行了测试研究。结果表明:SPECTRO MAXx型直读光谱对铝合金材料分析精度高,结果稳定可靠,分析速度快,操作简便,精密度和准确度高,RSD(n=11)小于5%。

含Ce和La的高耐腐蚀性能铸造Mg合金

中国科学院长春应用化学研究所的技术人员研发了一种高耐腐蚀性能模铸Mg合金。该Mg合金的主要成分的质量分数为：8.5%-9.5% A1,0.4%-0.9% Zn,0.2%-0.6% Mn,0.01%-1.5% Ce,0.01%-1.5% La,0-0.02% Fe,0-0.002% Cu,0-0.01% Si,0-0.001% Ni,其余是Mg。

稀土Ce-La对SS400钢晶粒度及夹杂物变性的影响

对SS400钢进行了添加稀土Ce-La合金的试验研究,采用光学显微镜和扫描电镜(SEM)观察和分析钢的晶粒度和夹杂物成分及形貌。结果表明,加入稀土后SS400钢晶粒度提高了1～2级;加入0.05%的稀土Ce-La时,硅酸盐夹杂物近似椭圆形;加入量达到0.09%时,硫化物夹杂和硅酸盐夹杂均呈圆形。

基于热力学和动力学计算的Mg-Ni-RE(La，Nd，Ce，Y)-H多元系设计及应用

稀土因性质活泼被以单质或者中间合金的方式添加到镁基储氢合金中形成稀土-镁基体系储氢合金,该合金由于具有优良的储氢性能而备受关注。但是目前缺少多元系稀土-镁基合金相图的指导,难免在设计材料配方时出现盲区,继而陷入"炒菜"式的摸索之中,缺乏针对性。储氢材料的吸放氢反应动力学研究,目前绝大多数的实验反复测定恒温条件下的反应分数与时间的关系上,很少研究各种因数,诸如温度、气相分压、颗粒大小等对反应速率的影响,更谈不上颗粒分布、变温变速等对反应速率的影响。基于热力学和动力学计算,研究了Mg-Ni-RE(La,Nd,Ce,Y)-H多元系,通过引入氢组元对比说明清楚相关储氢合金与金属氢化物的热力学稳定性的差别,利用CALPHAD技术预报多元系的压力-组成-温度(PCT)曲线,结合原位高温XRD和高分辨透射电镜(HR-TEM)结果,阐释了储氢合金吸放氢的热力学机制。同时,通过研究恒温和变温条件下氢化还原反应动力学模型,将吸放氢反应分数表达为温度、压力、颗粒大小、颗粒形貌等因素的函数,不但简化了计算,而且还便于从理论上对各种物理量进行讨论。引进了一个"特征时间"的新概念,它将在储氢材料的研究中发挥重要的作用。

La、Ce对镁合金散热性能的影响机理

针对传统商业镁合金热导率低的问题,设计合金成分以研究镁合金组织中La、Ce固溶度及第二相尺寸形态、分布及体积分数对Mg-RE二元体系及Mg-Mn-La(Ce)体系散热性能的影响。结果表明,铸态和固溶态Mg-La(Ce)二元合金的热导率均随着添加元素的增加而逐渐降低。经过固溶处理后Mg-La(Ce)二元合金的热导率高于铸态合金的热导率。Ce的添加有助于细化Mg-0.5Mn合金的铸态组织,并且随着Ce添加量的增加,Mg12Ce相的体积分数增加。随着温度升高,铸态Mg-0.5Mn-x Ce合金的热导率逐渐增加。同时,在常温下铸态Mg-0.5Mn合金的热导率随着Ce的添加量增加而逐渐下降,因Mg12Ce相的析出,下降速度逐渐减缓。