稀土添加量对TiC基钢结硬质合金性能的影响
添加稀土元素对粉末冶金Ti合金显微组织和力学性能的影响
添加稀土元素对粉末冶金Ti合金显微组织和力学性能的影响汤慧萍;刘咏;韦伟峰;陈丽芳【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2004(014)002【摘要】利用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段研究了在粉末Ti合金中添加稀土元素对烧结坯的显微组织和力学性能的影响.结果表明,添加稀土元素可以有效提高烧结坯的致密度、室温抗拉强度和延伸率,其中含1.0%Nd(质量分数)的材料致密度达99%,抗拉强度1080MPa,延伸率6%,接近锻造Ti-6Al-4V合金的性能水平,而且制备成本明显降低.稀土元素对致密度的贡献主要归因于在烧结过程中产生瞬时液相,同时稀土元素能够夺取粉末颗粒表面的氧,净化原始颗粒界面,提高粉末颗粒的烧结活性.致密度的提高,Ti合金基体氧含量的降低以及第二相Nd 氧化物的存在都有助于材料力学性能的提高.然而含Nd合金的烧结温度应控制在一个合适的范围内,过高的烧结温度将导致瞬时富Nd液相的聚集和元素的偏扩散,以及由于扩散条件改善后的晶粒过度长大,反而不利于材料力学性能的提高.【总页数】6页(P244-249)【作者】汤慧萍;刘咏;韦伟峰;陈丽芳【作者单位】中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;西北有色金属研究院,西安,710016;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】TG146.2【相关文献】1.稀土元素钇对粉末冶金制备V-5Cr-5Ti合金微观组织的影响 [J], 程亮;李强;董鲜峰;李启寿;彭丽霞2.粉末冶金Ti-Al-Mo-V-Ag合金的显微组织与力学性能 [J], 肖代红;袁铁锤;欧小琴;贺跃辉3.Al-Ti-C中间合金对ZM-5镁合金显微组织及力学性能的影响 [J], 殷黎丽;刘闯;王涛;翟虎;张亚龙;马志毅;李玉胜4.添加Ti对Al-Mn-Mg-RE合金的显微组织和力学性能的影响 [J], 孟显娜;张辉;李落星5.粉末冶金Ti-Al-Mo-V-Ag合金的显微组织与力学性能 [J], 肖代红;袁铁锤;欧小琴;贺跃辉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
稀土掺杂对金属材料性能的影响
稀土掺杂对金属材料性能的影响稀土元素,这可真是些神奇的“小家伙”!在金属材料的世界里,它们一旦掺杂进去,就像是给这个世界施了魔法一样,带来了一系列让人惊叹的变化。
我还记得有一次去参观一家金属加工厂,那时候我对稀土掺杂还没什么概念。
我看到工人们在高温熔炉前忙碌着,金属溶液在炉子里翻滚,火花四溅。
当时我就很好奇,这些金属最后会变成什么样的材料,又会用在哪些地方。
稀土掺杂对金属材料的性能影响,那可真是多方面的。
首先,在强度方面,稀土元素的加入就像是给金属材料打了一针“强心剂”。
就拿铝合金来说吧,掺杂了稀土之后,它的抗拉强度能大幅提高。
原本可能轻轻一拉就变形的铝合金,现在变得坚韧无比,就像是一个瘦弱的人经过锻炼,变成了大力士。
在硬度上,稀土掺杂也功不可没。
比如说钢材,加入稀土后,它的表面硬度能显著提升。
这就好比给钢材穿上了一层坚固的铠甲,使其更耐磨、更耐用。
想象一下,一辆汽车的发动机零件,如果硬度不够,在高速运转下很快就会磨损报废。
但有了稀土的加持,这些零件就能长时间稳定工作,大大延长了汽车的使用寿命。
还有啊,稀土掺杂能改善金属材料的耐腐蚀性。
金属材料在各种环境中,很容易受到腐蚀,就像铁暴露在潮湿的空气中会生锈一样。
但当稀土参与进来,情况就大不一样了。
它仿佛给金属表面涂了一层“保护膜”,让金属能够抵御外界的侵蚀。
我曾经看到过一块长期暴露在海边的金属板,普通的金属板早就锈迹斑斑,而掺杂了稀土的那块,表面只是有一些轻微的氧化痕迹。
稀土掺杂对金属材料的高温性能也有很大的提升。
在一些高温工作环境下,比如航空发动机内部,金属材料需要承受极高的温度。
如果没有稀土的帮助,金属可能很快就会软化甚至熔化。
但有了稀土,金属材料就能在高温下依然保持良好的性能,稳定运行。
在改善金属材料的加工性能方面,稀土也发挥着重要作用。
它能让金属在加工过程中更加顺畅,减少缺陷的产生。
就好像在揉面团的时候,加入了一种特殊的“润滑剂”,让面团更容易塑形,做出来的面食也更加完美。
稀土对铁基结合剂金刚石节块性能的影响
O 引言
金刚 石节块 由金 刚石磨 粒和 结合 剂组成 , 结合 剂 的作 用是用 来 固结金 刚石磨 粒 的 。 常用 的结 合剂有 金
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关 键 词 : 基结 合 剂 ; 刚石 节块 ; 土 ; 度 ; 弯 强 度 铁 金 稀 硬 抗
中 标识 码 : A
文章 编号 :6 3 4 3 21 )5 0 8 3 1 7 —1 3 (00 0 —0 1 一o
Ef e t f r r a t n pr p r i s o f c s o a e e r h o o e te f
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稀土元素对钢性能的影响分析
稀土元素对钢性能的影响分析摘要:稀土是许多高新产业重要的原料,也是冶金工业上重要的添加剂。
它既是提高钢质有效手段,又是发展钢材新品种的措施之一。
我国稀土储量丰富,是重要的战略资源。
利用这一优势,将稀土的利用进行更加深入的研究,利用稀土的特性,合成更加优质的钢种,具有广泛的战略意义。
关键词:稀土元素;钢;性能;影响随着科学技术的不断发展,人们越来越意识到材料对装备制造业的重要性,传统炼钢使用的Al、Si脱氧剂已经很难满足力学性能要求,而稀土作为一种新型的铸件材料被运用到炼钢领域。
常用的稀土炼钢剂主要有La、Ce两种元素,他们通常被制作成稀土合金或纯稀土加入到钢液中。
稀土具有良好的脱氧、脱硫效果,同时他们加入到钢液中可以起到对夹杂物MnS进行变性的作用,使其利于上浮到钢渣表面,但同时如果稀土元素没有被利用好,它将对炼钢生产起到一定的副作用,例如稀土加入不合理,利用率低,增加炼钢投入成本,或者是稀土加入后形成的稀土氧化物没有及时上浮,将对钢液质量形成一定的影响。
所以本文主要研究了稀土对铸钢的作用,以及炼钢过程中稀土的加入方式等。
一、稀土元素简介稀土是18世纪遗留下来的名称,意为“稀少的土”。
实际稀土元素在地壳中的含量并不稀少,这组元素更不是土,而是一组典型的金属元素,其活泼性仅次于碱金属和碱土金属,可与多种元素化合,稀土金属的燃点很低,如铈165℃,钕270℃,极易与氧发生反应。
据国际纯粹与应用化学联合会对稀土元素的定义:稀土类元素是门捷列夫元素周期表第三副族中原子序数从57至71的15个镧系元素,包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥,以及与它们电子结构和化学性质都相近的钪和钇,共计17种元素。
二、稀土在钢中的作用机理1.净化作用稀土在钢中的净化作用主要表现在可深度降低氧和硫的含量,研究表明,钝与镣、锡、铅等彼此降低活度,增加溶解度,有利于减少低熔点元素的有害作用,形成熔点较高的化合物,提高锯、帆、铜、钛等合金元素的利用率,稀土还能抑制这些杂质在晶界上的偏析。
稀土对钢组织和性能的影响
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稀土元素对材料力学性能的影响研究
稀土元素对材料力学性能的影响研究咱先来说说啥是稀土元素哈。
稀土元素就像材料世界里的神秘魔法剂,它们能让各种材料变得更强大、更厉害!有一次,我去一家工厂参观,看到工人们正在为一种新型钢材发愁。
这钢材啊,硬度总是不够,容易变形,影响了产品的质量和使用效果。
这时候,专家们就想到了稀土元素。
稀土元素就像是材料的“大力水手菠菜”,能给材料带来很多神奇的变化。
比如说,加入稀土元素后,材料的强度会大幅提高。
就像一个原本瘦弱的人,吃了营养剂后变得强壮有力。
比如说钕这种稀土元素,加到铝合金里,能让铝合金的抗拉强度蹭蹭往上涨,变得特别结实,不容易被拉断。
再说说韧性,这可是材料的一个重要指标。
稀土元素能让材料在受到外力时,不容易一下子就断裂,而是能像橡皮筋一样有一定的伸缩性。
想象一下,一根没有加稀土元素的铁棒,稍微一用力就断成两截;而加了稀土元素的铁棒,怎么弯怎么扭都不容易断,这就是稀土元素的厉害之处。
还有疲劳性能。
材料在长期使用过程中,会因为反复受力而出现疲劳,就像我们人工作久了会累一样。
稀土元素能让材料更抗疲劳,延长使用寿命。
比如说汽车发动机里的零部件,如果用了含有稀土元素的材料,就能跑得更远、更久,不容易出故障。
稀土元素还能改善材料的耐磨性。
就像我们的鞋底,如果不耐磨,走不了多久就磨破了。
材料也是一样,加入稀土元素后,表面更耐磨,能经受住更多的摩擦和磨损。
不过,稀土元素也不是随便加加就行的。
加多少、怎么加,这都有讲究。
加得太多,可能会起到反作用;加得太少,又达不到理想的效果。
这就需要科学家们像大厨一样,精准地掌握“配方”,才能让稀土元素发挥出最大的作用。
在研究稀土元素对材料力学性能影响的过程中,科学家们可是费了不少心思。
他们要做各种各样的实验,反复测试、分析数据。
有时候一个实验要做上几十次甚至上百次,才能得出一个可靠的结论。
总之,稀土元素对材料力学性能的影响可真是不容小觑。
它们就像是材料世界里的超级英雄,能让各种材料变得更强大、更耐用。
稀土元素对合金耐磨性的影响
稀土元素对合金耐磨性的影响稀土元素,这听起来好像有点高大上,让人感觉离咱们的日常生活有点远。
但其实啊,它们在合金耐磨性方面的影响可大着呢!先给您讲讲我之前的一次经历。
有一回,我去一个工厂参观,正好看到工人师傅们在处理一批金属零件。
那些零件看上去磨损得厉害,师傅们一脸发愁。
我就好奇地凑过去问,这是咋回事呀?师傅说,这合金材料不耐用,磨损太快,影响生产效率不说,还增加了成本。
这就让我想到了稀土元素。
稀土元素就像是合金的“魔法调料”,能让合金变得更耐磨。
比如说,在常见的钢铁合金里加入少量的稀土元素,就像给这个“钢铁战士”穿上了一层坚固的铠甲。
原本容易在摩擦中“受伤”的合金,这下子能抵挡住更多的“攻击”。
为啥稀土元素有这么大的能耐呢?这得从微观世界说起。
稀土元素加入合金后,能细化合金的晶粒。
这晶粒啊,就好比是合金的“细胞”,细胞变小了,结构就更紧密了,也就更耐磨啦。
而且,稀土元素还能净化合金的成分。
就好像是给合金做了一次“深度清洁”,把里面的杂质都清理掉,让合金的质地更纯净,自然也就更耐磨。
再比如说,在铝合金中加入稀土元素,能让铝合金在高温环境下也保持良好的耐磨性。
想象一下,汽车发动机里的零件,在高温下不停地运转,如果材料不耐磨,那很快就会出问题。
但有了稀土元素的加持,这些零件就能经受住高温和摩擦的双重考验。
还有呢,稀土元素能改善合金的表面性能。
让合金表面更加光滑、坚硬,就像是给合金表面镀了一层“保护膜”,减少了摩擦带来的损伤。
总之,稀土元素对合金耐磨性的影响那是实实在在的。
有了它们,合金能在各种恶劣的条件下依然保持良好的性能,为我们的生产和生活提供更可靠的保障。
回想那次在工厂的参观经历,我真希望那些工人师傅们能早点用上加入稀土元素的优质合金材料,这样他们就不用再为零件的磨损问题而烦恼啦!。
添加稀土的TiC基钢结硬质合金性能研究
关键 词 :钢结硬质合金; 微观结构;抗弯强度 中 图分类 号 :T G 1 3 5 + . 5 文献标 识 码 :A 文章编 号 :2 0 9 5 ~ 5 0 1 4( 2 0 1 3 )0 3 — 0 0 0 3 — 0 3
c e r t a i n r ng a e . Wh e n t he a d d i n g a mo u n t o f La z O3 o bt a i ns f o r 0 . 48 % , t h e mi c r o s t r u c t u r e o f Ti C-ba s e d s t e e l b o n de d c r bi a de i s ho mog e n e o us, a nd t he h rd a n e s s va l u e r e a c h e s HRC68 . 5.I t i s c o n t r i b u t i ng t o i mpr o ve t h e we t t a b i l i t y o f t he i n t e r f a c e of La 2 03 nd a i mp ur i t i e s a n d o x i de il f m o f me t a l po wde r, wh i c h i s be n e ica f l t o s p e e d u p he t d e n s i ic f a t i o n p r o c e s s ,d e c r e a s e he t p o r o s i t y,i mp r ov e he t be nd i n g s re t n g t h.
稀土元素在钢中的作用及对钢性能的影响
稀土元素在钢中的作用及对钢性能的影响作者:魏可媛来源:《中国集体经济》2011年第08期摘要:文章阐述了稀土在钢中的作用机理主要有净化作用、变质作用和合金化作用,总结了稀土对钢性能及组织的影响和稀土的加入方法,充分发挥稀土作用,提高钢材质量,把我国的稀土资源优势转化为经济优势。
关键词:稀土;作用机理;性能稀土在传统钢铁领域中的应用,自20世纪60年就已经成为一个活跃的课题,一直以来越来越受到人们的关注,也一直存在争议。
国内外的研究者都做了大量的理论研究、实验研究和应用研究。
我国是世界RE资源大国,RE贮量和产量都远远大于其他国家,如何在钢中更好地利用这部份资源显得尤为迫切。
一、稀土元素在钢中的作用(一)净化作用微量稀土在钢中的净化作用主要表现在:可深度降低氧和硫的含量,降低磷、氢、砷、锑、铋、铅、锡等低熔点元素的有害作用,主要是可以抑制这些元素在晶界上偏聚,有净化晶界的作用,或可以与这些杂质形成熔点较高的化合物而析出排除。
后者应在稀土脱氧、脱硫之后,稀土加入量较高的情况下发生。
当稀土加入量较高时,稀土在脱氧、脱硫之后,它将会与钢中的铅、锡、砷、锑、铋等低熔点金属元素交互作用,形成熔点较高的化合物,降低低熔点金属元素的有害作用,还有一部分形成稀土夹杂物从钢液中排除,从而净化钢液。
在低碳钢中,当([RE]+[As])/([O]+[S])≥6.7即出现脱砷产物;加稀土后消除了钢的Pb脆,观察到Ce2Pb球状夹杂物;在低氧硫工业纯铁中加入少量的稀土与锑反应,并使聚集在晶界的锑转移到晶内,减少锑在α-Fe晶界上的偏析。
(二)变质作用在含有少量锰、并用铝脱氧的镇静钢中,硫化物通常以对钢的性能危害最大的第Ⅱ类形式分布在晶界。
未加入RE前,钢中夹杂物主要是长条状的MnS和少量串状的Al2O3和铝酸盐,加入RE后,形成高熔点的在晶内任意分布的球形夹杂,取代了沿晶分布的第Ⅱ类硫化物和串状Al2O3。
这种变性了的夹杂物的成份和分布取决于RE/S值和钢中的[O]及其他合金元素的含量。
稀土掺杂对金属材料的影响
稀土掺杂对金属材料的影响稀土,这玩意儿听起来就有点神秘,对吧?咱今天就来聊聊稀土掺杂对金属材料到底有啥影响。
我先给您说个事儿,前阵子我去一个工厂参观,那是专门生产金属零部件的。
我在车间里溜达的时候,就发现有个老师傅对着一堆金属材料直摇头。
我好奇啊,就凑过去问咋回事。
老师傅说:“这材料啊,性能总是不太稳定,达不到我们想要的标准。
”我心里就琢磨,这会不会和稀土掺杂有关系呢?稀土元素,就像金属材料的魔法调料。
适量地掺杂进去,能让金属材料的性能发生神奇的变化。
比如说,能提高金属的强度。
想象一下,以前那种容易变形的金属,掺杂了稀土之后,变得像钢铁侠的盔甲一样坚固,不容易被外力给弄弯、弄破。
这在制造汽车、飞机这些需要高强度材料的领域,可太重要了。
稀土掺杂还能改善金属的耐腐蚀性。
就像把金属穿上了一层防护服,让它不容易被酸啊、碱啊这些东西给侵蚀。
您想想,要是大桥上的钢梁容易被腐蚀,那得多危险啊!不仅如此,稀土掺杂还能优化金属的磁性。
这在制造电机、磁体等方面可有着大用处。
以前的磁性材料可能性能一般般,掺杂了稀土之后,磁力更强,效率更高。
但是,这稀土掺杂也不是随便乱加的。
加少了,效果不明显;加多了,说不定还会起到反作用。
这就好比做菜放盐,放少了没味道,放多了齁得慌。
有一次,我看到一个实验,研究人员在一种金属里掺杂了不同量的稀土。
结果发现,当掺杂量恰到好处的时候,金属的各项性能指标都达到了最佳。
但只要稍微超过一点点,性能反而下降了。
这可真是个精细活!在实际应用中,要想准确地把握好稀土的掺杂量,得经过无数次的实验和测试。
科研人员们就像大厨一样,精心调配着稀土这味“调料”,只为了让金属材料这道“大菜”色香味俱全。
总之,稀土掺杂对金属材料的影响那是相当大。
它能让金属材料变得更强大、更耐用、更有“魅力”。
但要想用好这把“魔法钥匙”,还需要我们不断地探索和研究。
就像我在那个工厂里看到的老师傅一样,大家都在为了找到那个最佳的配方而努力着。
稀土元素对合金韧性的影响
稀土元素对合金韧性的影响稀土元素,这听起来是不是有点神秘?但其实它们在合金的世界里可是有着不小的影响力,尤其是对合金的韧性。
我记得有一次,我去一家工厂参观,看到工人们正在热火朝天地生产各种合金制品。
在一个车间里,我发现有两组工人分别在处理不同的合金材料。
一组使用的是没有添加稀土元素的合金,另一组则是添加了稀土元素的合金。
先来说说没有添加稀土元素的那组合金。
当工人们对其进行加工时,明显能感觉到材料的“倔强”。
稍微一用力,就容易出现断裂或者裂缝,而且在后续的使用过程中,也很容易因为受到外力的冲击而损坏。
这就好比一个脆弱的孩子,轻轻一摔就哭鼻子。
而添加了稀土元素的那组合金呢,情况可就大不一样啦!工人们在加工的时候,材料显得更加“柔顺”,能够承受更大的变形而不破裂。
就算是在比较极端的条件下,也能保持良好的完整性。
就像是一个坚强的运动员,无论面对多大的挑战,都能咬牙坚持。
为什么会有这样的差别呢?这就得从稀土元素的特性说起啦。
稀土元素就像是合金中的“魔法调料”,能够改善合金的晶体结构。
它们能够细化晶粒,让合金的组织更加均匀。
这就好比把一大块石头变成了一堆细小的石子,结构更加紧密,自然也就更结实啦。
而且啊,稀土元素还能净化合金中的杂质。
就好像是给合金做了一次深度清洁,把那些捣乱的“小坏蛋”都清理出去,让合金的性能更加稳定。
同时,稀土元素还能增强合金中不同元素之间的结合力。
这就像是把一群原本不太团结的小伙伴紧紧地拉在了一起,大家齐心协力,共同抵抗外力的侵袭。
举个例子来说,在铝合金中加入稀土元素钇,就能大大提高铝合金的韧性。
原本可能一撞就凹进去的铝合金部件,现在变得更加坚固耐用,能够承受更多的碰撞和磨损。
在钢铁合金中,加入稀土元素镧和铈,也能让钢铁变得更加坚韧。
像是那些需要承受巨大压力和冲击力的机械零件,如果用了添加稀土元素的钢铁合金,就能延长使用寿命,减少故障的发生。
总之,稀土元素就像是给合金注入了一股神奇的力量,让它们从“软弱无力”变得“坚强有力”。
稀土添加剂对wc-20(feconi)硬质合金性能的影响
稀土添加剂对wc-20(fe/co/ni)硬质合金性能的影响前言在富铁的Fe/Co/Ni粘结硬质合金的基础上加人稀土(RE)添加剂方面的研究,已经做了初步的工作,证明适量稀土可强化铁镍代粘合金。
但限于以前所做的实验工作还较少,未能开展进一步的讨论。
本文通过合金断口分析及X射线相分析来进一步对稀土影响合金强度、硬度、耐磨性等常规性能的原因进行了分析。
2实验方法试验中合金粘结相Fe、C。
、Ni质量比为6:m:15,粘结相在合金中质量分数为见呢,添加剂为混合稀土,其添加量与合金代号的对应关系见表1。
表1稀土合金代号与稀土添加量添加剂以RE-C。
中间合金粉末的形式在湿磨时直接加人,采用常规硬质合金工艺制备实验合金,配料后球磨38h,球料比为3:1,介质为纯度大于99.5%的无水乙醇,成形剂采用13%的橡胶汽油溶液,于ltoMPa下将合金粉末冷压成形后,在卧式连续烧结银丝炉中烧结出srnmXsnnnX30nun标准试样,烧结规范为1 430℃/lh。
在CI3to型卧式磨损机上测量合金的耐磨性,磨轮材质为GCrls,直径为40nun,载荷skg,转速200r/ndn,时间lh,干磨。
将洁净的抗弯断口置于J EOL-6301FSEM电镜上做高倍断口分析及能谱成分分析。
在日本理学2038X射线衍射仪上对试样进行相分析。
为排除WC相对粘结相信息的强烈干扰,在XRD分析前先进行物相的电解剥离,以使合金基底表面保留一薄层粘结相。
3试验结果试样的密度、硬度\抗弯强度及耐磨性等常规性能见表2。
表2稀上添加剂对WC-to(FedCO/Ni)硬质合金性能的影响从表中可看出添加少量稀土元素对合金密度无明显影响,但使合金的硬度随稀土含量增加而增加;稀土对合金的抗弯强度也有一定的影响,在稀土含量为0.2%时,可在硬度略有增加的情况下提高合金的抗弯强度达5.8%左右;但在稀土含量继续增加的DGRO。
和DGR;。
合金中,强度低于未添加稀土试样。
稀土掺杂对金属材料性能的影响研究
稀土掺杂对金属材料性能的影响研究稀土,这听起来就有点神秘的东西,居然能对金属材料的性能产生影响,这可真是个有趣的话题。
咱先来说说稀土是啥。
稀土啊,它不是土,而是一组金属元素的统称,包括镧、铈、镨等等。
这些家伙在自然界中的含量不算多,所以就显得特别珍贵。
有一次,我去一家工厂参观,看到工人们正在加工一批金属零件。
我好奇地问他们,为啥这些金属零件有的质量好,有的质量就不咋样呢。
一个老师傅就跟我说,这里面的门道可多了,其中一个关键因素就是稀土的掺杂。
稀土掺杂到金属材料里,就像是给金属材料来了一场魔法改造。
比如说,能让金属材料变得更硬。
想象一下,原本柔软的金属,加了稀土之后,就像一个软弱的小孩突然变成了强壮的大力士,能够承受更大的压力和冲击。
这在制造那些需要高强度的零件,比如汽车发动机的部件时,可就太重要了。
稀土掺杂还能提高金属材料的耐腐蚀性能。
就像给金属穿上了一层看不见的防护服,让它在恶劣的环境中也能“安然无恙”。
我就见过一些暴露在海边潮湿空气中的金属设备,没有掺杂稀土的很快就生锈了,而掺杂了稀土的依然完好无损。
不仅如此,稀土还能改善金属材料的高温性能。
在高温环境下,普通金属可能就“扛不住”了,会变软甚至变形。
但有了稀土的加持,金属材料就像是拥有了耐高温的超能力,在高温中依然能保持良好的性能。
再来说说这其中的原理。
稀土元素的原子结构比较特殊,它们掺杂到金属材料中,会改变金属的晶体结构和微观组织。
这就好比重新给金属内部的“小房子”进行了装修和布局,让它们更坚固、更合理。
但是呢,稀土掺杂也不是随便加加就行的。
这就像做菜放盐,放多了太咸,放少了没味。
稀土的掺杂量得恰到好处,而且掺杂的方法也有讲究。
如果不掌握好这个度,可能不但不能提升性能,还会起到反作用。
总之,稀土掺杂对金属材料性能的影响真的是不容小觑。
它就像是给金属材料注入了新的生命力,让它们在各种应用中发挥出更出色的表现。
未来,随着科技的不断进步,对于稀土掺杂的研究肯定会越来越深入,说不定还会有更多让人惊喜的发现。
稀土元素对钢性能的影响_佴士勇
向钢液中喷吹稀土氧化物( CeO2 ) 粉剂,可以使钢的强度和韧性有 所提升,降低脆性转变温度,提高钢的持久强度。其原因是一、CeO2 可 以作为结晶核的细化铸态晶粒; 二、弥散分布的 CeO2 质点可使晶界对 位错运动的阻力得到提升。 4. 6 变性夹杂作用
稀土加入钢中生成球状稀土硫化物或硫氧化物,取代长条状硫化 锰夹杂,使硫化物形态得到完全控制,提高钢的韧塑性特别是横向冲击 韧性,改善钢材的各向异性。稀土使高硬度的氧化铝夹杂转变成球状 硫氧化物及铝酸稀土,显著地提高钢的抗疲劳性能。 5 稀土对钢材性能的影响
一种稀土耐蚀低合金钢,提高耐蚀率近 10 倍,用它制造的耐候货 车使用寿命提高一倍,返厂大修周期由 6 年延至 10 年; 稀土铸铁材料, 具有较高的抗拉强度、冲击韧性和疲劳强度。在某些机械性能方面已 分别接近或达到甚至超过钢的性能,起到“以铸代锻”的作用。与锻钢 和可锻铸铁相比,具有工艺简单、节约钢材和降低成本等突出效果。 6 稀土钢的发展前景
它既是提高钢质有效手段,又是发展钢材新品种的措施之一。我国稀 土储量丰富,是重要的战略资源。利用这一优势,将稀土的利用进行更 加深入的研究,利用稀土的特性,合成更加优质的钢种,具有广泛的战 略意义。 1 稀土元素简介
稀土是 18 世纪遗留下来的名称,意为“稀少的土”。实际稀土元 素在地壳中的含量并不稀少,这组元素更不是土,而是一组典型的金属 元素,其活泼性仅次于碱金属和碱土金属,可与多种元素化合,稀土金 属的燃点很低,如铈 165℃ ,钕 270℃ ,极易与氧发生反应。据国际纯粹 与应用化学联合会对稀土元素的定义: 稀土类元素是门捷列夫元素周 期表第三副族中原子序数从 57 至 71 的 15 个镧系元素,包括镧、铈、 镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥,以及与它们电子结构和 化学性质都相近的钪和钇,共计 17 种元素。 2 稀土钢的简介
稀土对金属基金刚石节块力学性能的影响
TI a -u , L a YU Yi ig, XU Xi e g E Xio r i I Yu n, — n q - n p
( n i ei eer et Mahnn eh o g r rt ciigMae as E gn r gR s c C ne e n ah r cii Tcn l y o il Mahnn t il, g o f B te r Miir d ct n H a i nvr t, im n3 12 ,Fj n hn ) n t o E uai , u q oU i sy X a e 6 0 1 u a ,C ia sy f o a ei i
Ab t a t Ad i g r r a t lme t n o t e mea o d o a n o l a mp o e t e a h sv te g h o sr c d n a e e rh ee n si t h tlb n fdimo d to sc n i r v h d e i e sr n t f t e ma rx b e n n r i ie a u i i g t e i tra e b t e h imo d a d te b s . T e me h n c l h ti y rf i g g an sz nd p rf n h n ef c ewe n t e d a n n h a e i y h c a ia p o e t s o i e e td a n e me t t n t o tt e a i o frr a h ee n swe e c mp r d a r p ri fd f r n imo d s g n swih a d wi u h ddt n o a e e r l me t r o a e nd e f h i t a lz d nay e .Th fe tme h n s o a e e rh ee n s o h c a i a r p ris o h imo d s g n s e efc c a im fr r a t lme t n t e me h n c lp o e e ft e d a n e me t , t wh c n l e h e st nd t u h s ft e marx ma e il h e d n te g h o h e me t n h ih i cud d t e d n iy a o g ne s o h ti tra ,t e b n i g sr n t ft e s g n s a d t e b n n te g h bewe n t e o dig sr n t t e h marx a d a n s,wa i v siae ti nd imo d s n e t t d. Ex e me tl r s ls ho d t a a e g pr i n a e u t s we h tr r e rh ee n sha b iu fe t n t n n te g h o i e e i mo d e me t . Ad i g a e e rh a l me t d o v o s efc s o he be dig sr n t f df r ntd a n s g n s t f d n rr a t ee nt n t e c p rb s d b n a mp o e t o i ain o imo d a d marx a d i r v h o d n lme s i h o pe - a e o d c n i r v hec mb n to fd a n n t n mp o e t e h l i g i
稀土元素对钛合金的影响
稀土元素原始合金原始合金中各个组分的含量添加稀土元素的含量稀土元素的添加方式稀土元素在合金中的存在形式稀土元素对原始合金的性能影响Y Ti600 Ti-6Al-2.8Sn-4Zr-0.5Mo-0.4Si0.1%Y Al-Y中间合金高温工作温度可达600℃;室温抗拉强度1068MPa;屈服强度1050MPa;延伸率11%;Ti-6Al-3Sn-3Zr-0.5Mo-0.35Si0.3%Y Al-Y中间合金以Y2O3的形式存在于晶内和晶界细化合金晶粒尺寸;氧化表面均匀、致密、平整,氧化物颗粒细小;0.3%Y 的添加促进了致密的Al2O3保护层的形成,改善了合金的抗氧化性;加入Y后,合金的流动性由于原始合金;硬度值由373.7提高到471.3,压缩强度由1764MPa 增加到2083 MPa,提高了319MPa,而屈服强度和压缩率也有所提高TC4 Ti-6Al-4V 0.02%;0.1%;0.038%Y2O3(0.03%Y);0.3%Y;0.075%Y2O3(0.06%Y);0.114%Y2O3(0.09%Y)金属Y、Y2O3Y2O3 加入0.02%Y(0.1%Y)时,合金晶粒平均直径由0.52mm减小至0.062mm(0.0222mm);加入Y或Y2O3都可以使合金的晶粒尺寸变小,延伸率增大至近1倍,抗拉强度由855MPa最高增加至896MPa工业纯钛0.022%;0.049%;0.059%;0.116%Y金属Y(99.9%)加入稀土元素Y后峰温向高温移动,峰高下降。
IMI829 Ti-5.5Al-3.5Sn-3Zr-1Nb-0.3Mo-0.3Si0.2%Y Al-Y中间合金Y的氧化物加Y厚,可细化合金显微组织和晶粒;在合金中由弥散的沉淀小颗粒物;室温抗拉强度为996.7MPa,相比加Y前有所下降;热处理后具有550℃高温蠕变性能。
Ti-14Al-21Nb 0.1%Y Al-Y中间合金加Y厚,可细化合金显微组织和晶粒;在合金中由弥散的沉淀小颗粒物;热处理后700℃、800℃的高温力学性能都很好。
稀土添加量对高强度钛基钎料性能的影响
稀土添加量对高强度钛基钎料性能的影响稀土添加量对高强度钛基钎料性能的影响钛基钎料是一种具有优良性能的高强度焊接材料,具有广泛的应用前景。
稀土是一类重要的添加剂,可以显著改善钛基钎料的性能。
本文将探讨稀土添加量对高强度钛基钎料性能的影响。
首先,稀土添加量对钛基钎料的机械性能有着重要的影响。
通过添加稀土元素,可以显著提高钛基钎料的强度和硬度。
稀土元素的加入会使钛基钎料中形成更加均匀的晶粒结构,同时还能够限制晶界的移动,提高材料的强度和硬度。
此外,添加适量的稀土元素还能提高钛基钎料的热稳定性和耐腐蚀性能,保证材料在高温和复杂环境下的稳定使用。
其次,稀土添加量对钛基钎料的微观结构和相变行为有显著的影响。
稀土元素的加入改变了钛基钎料的晶粒生长方式和晶粒界面的能量,促使材料形成更加致密和均匀的晶界结构。
此外,稀土元素的加入还改变了钛基钎料的相变行为。
研究表明,通过适当控制稀土添加量,可以显著提高钛基钎料在相变过程中的热稳定性和相变温度。
这不仅有利于提高钛基钎料的冷却速率和焊接质量,还可以减少材料的残余应力和变形。
此外,稀土添加量还对钛基钎料的熔化性能和焊接工艺有着重要的影响。
通过控制稀土添加量,可以调节钛基钎料的熔化温度和熔化范围,提高焊接工艺的稳定性和可控性。
研究表明,在添加适量稀土元素的情况下,钛基钎料的熔化温度显著降低,焊接接头的熔化范围明显减小。
这使得钛基钎料在焊接过程中更容易熔化和流动,减少了焊接缺陷的产生,提高了焊接接头的质量和可靠性。
最后,稀土添加量对钛基钎料的耐热疲劳性能和抗氧化性能也有一定影响。
稀土元素的加入可以形成稳定的氧化膜和界面结构,提高钛基钎料在高温下的抗氧化性能和耐热疲劳性能。
此外,稀土元素还能够吸收和中和钛基钎料中的有害元素和杂质,减少材料的内部缺陷和表面氧化现象,提高了钛基钎料的耐腐蚀性能和耐热稳定性。
综上所述,稀土添加量对高强度钛基钎料的性能具有显著的影响。
适量的稀土元素的加入可以改善钛基钎料的机械性能、微观结构和相变行为,调节钛基钎料的熔化性能和焊接工艺,提高材料的耐热疲劳性能和抗氧化性能。
稀土元素对钢材强度与韧性的影响研究
稀土元素对钢材强度与韧性的影响研究钢材是目前世界上使用最广泛的工程材料之一,其在建筑、航天、汽车制造等行业的应用广泛。
为了提高钢材的力学性能,人们常常通过合金化的方法进行改良。
而稀土元素作为一类特殊的合金元素,具有一定的独特性能,对钢材的力学性能有着重要影响。
本文将就稀土元素对钢材强度与韧性的影响进行探讨。
首先,稀土元素可以显著提高钢材的强度。
研究表明,稀土元素的加入可以有效地提高钢材的屈服强度、抗拉强度等机械性能指标。
这主要归因于稀土元素的强化机制。
稀土元素在钢材中的加入可以提高固溶体的稳定性,使之晶粒变细,从而使钢材的力学性能得到改善。
另外,稀土元素还能够限制钢材晶界的扩张,提高晶界的强度,进一步增强钢材的强度。
因此,稀土元素的加入对于提高钢材的强度具有明显的效果。
其次,稀土元素还能够改善钢材的韧性。
在常温下,钢材的韧性往往会受到晶界的脆化效应的影响,导致其容易发生断裂。
而稀土元素的加入可以有效地抑制晶界的脆化,提高钢材的韧性。
这主要归因于稀土元素与碳、氮等元素的相互作用。
稀土元素可以与碳形成稀土碳化物,使其分布均匀在钢材中,阻止晶界的扩展,提高钢材的韧性。
同时,稀土元素还能够限制氮元素的析出,减少钢材的气冷硬化倾向,使其具有更好的变形能力。
因此,稀土元素的加入不仅可以提高钢材的强度,还能够改善其韧性。
此外,稀土元素对于钢材的特殊性能也值得关注。
例如,稀土元素的加入可以提高钢材的耐蚀性能,减少钢材在恶劣环境下的表面氧化和腐蚀,延长其使用寿命。
稀土元素还能够改善钢材的磁性能,使其具有特殊的磁性,有利于磁性材料的应用领域。
综上所述,稀土元素对钢材的强度和韧性具有显著的影响。
稀土元素可以提高钢材的强度,并且还能够改善其韧性和耐蚀性能,具有广泛的应用前景。
然而,需要注意的是,稀土元素的加入对钢材的影响是有限的,而且还存在成本较高等问题。
因此,在实际应用中需要根据具体情况进行权衡和选择,以达到最佳的效果。
稀土元素Ce对Ti_Ni形状记忆合金力学性能的影响
第19卷第5期2009年9月黑龙江科技学院学报Journa l o fH e ilongjiang I nstitute o f Science&TechnologyV o.l19N o.5Sep.2009文章编号:1671-0118(2009)05-0335-04稀土元素Ce对T i-N i形状记忆合金力学性能的影响刘爱莲1,徐家文1,孙俭峰1,蔡伟2(1.黑龙江科技学院材料科学与工程学院,哈尔滨150027;2.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨150001)摘要:采用拉伸试验研究了稀土元素Ce对T i-N i合金力学性能的影响,通过扫描电镜对T i-N i-Ce合金的断口形貌进行观察。
实验结果表明,添加稀土元素Ce使T i-N i合金的应力)应变行为有显著影响。
在马氏体状态拉伸时,当x(C e)低于0.5%时,合金的应力)应变曲线出现明显的屈服平台;而当x(C e)超过1%时,合金的应力)应变曲线上无明显的屈服平台,以连续屈服和强烈的加工硬化为特征。
随C e加入量增加,合金的延伸率降低、脆性增大,断裂类型由微孔聚集型的韧性断裂逐渐转变为沿晶脆性断裂。
因此,Ce的加入量不能超过1%,否则将损害T i-N i 合金的使用性能。
关键词:T i-N i形状记忆合金;稀土C e;力学性能;断口形貌中图分类号:TG13916;TG14614文献标识码:AEffect of rare ear th Ce add ition on mechanical properties ofTi-Ni shape memory all o ysLIU A ilian1,X U J iaw en1,SU N J ianfeng1,CAI W ei2(1.College o fM ater i a ls Science and Eng ineer i ng,H eil ong ji ang Instit ute o f Sc ience and T echno l ogy,H arb i n150027,China;2.Co llege o fM ater i a ls Science and Eng i nee ri ng,H arb i n Instit u te of T echno logy,H arb i n150001,Ch i na)Abst ract:This paper presents the study of effect o fC e addition on t h e m echanical properties ofT i-N i(x(N i)50.7%)alloy by tensile tests and i n vestigation into t h e fracture m orpho l o gy ofT i-N i-C e a-l l o ys by SE M i n the paper.The results sho w that Ce add ition g i v es an evident effect on the stress-stra i n curves ofT i-N i alloys.W hen the a lloys are subjected to tension underm artensitic state,the stress-stra i n curve of T i-N i a ll o y w ith0.5%x(C e)or less g i v es eviden t stress p lateau;the tensile stress-stra i n curve o fT i-N i a lloy conta i n i n g1%x(Ce)or m ore sho w s no ev ident stress plateau and the stress-stra i n curve is characterized by continuous y ieldi n g and high w ork har den i n g.Increase of Ce content leads to the e l o ngation decreases and t h e brittleness i n creases.I ncreasi n g C e content resu lts i n g radual changes fro m ductil e rupture to brittle one in the fracture type ofT i-N i-Ce a lloys.Ce add ition ofm ore than1% is like l y da m age the perfo r m ance o fT i-N i a ll o ys.K ey w ords:T i-N i shape m e m ory alloy;rare earth Ce;m echanical property;fracture m or pho l o gy收稿日期:2009-08-25基金项目:国家自然科学基金资助项目(50471018)作者简介:刘爱莲(1975-),女,河南省商水人,讲师,博士,研究方向:形状记忆合金,E-ma i:l li ua ili an@。
添加剂对硬质合金性能的影响
收稿日期 : 2005 - 05 - 12 作者简介 : 杨世莹 (1979 - ) ,女(汉) ,云南永胜县人 ,在读硕士研究生 ,主要从事硬质合金材料和材料表面处理方面的研究 。
摘 要 :本文综述了向硬质合金中加入稀土元素 、金属和金属碳化物对硬质合金性能的影响 。 指出添加稀土元素的硬质合金由于性能好 ,使用范围广 ,有着很好的发展和应用前景 。 关键词 :硬质合金 ;添加剂 ;稀土 ;金属 ;金属碳化物 中图分类号 : TF123172 文献标识码 : A 文章编号 :1006 - 6543 (2005) 06 - 0022 - 04
A·Φ 利索夫斯基[21]分别向 WC - Co 硬质合金 中添加了适量 Ru、Re 和 Os ,结果表明 ,在 WC - Co 烧结硬质合金中 ,贵金属不会生成碳化物相 ,并以固 熔体形式存在于粘结金属中。Ru 、Re 和 Os 使硬质 合金粘结相形成亚结构 。用贵金属合金化烧结硬质 合金能提高粘结相显微硬度和弹性模量 ,同时从整 体上提高烧结硬质合金的抗弯强度 、抗压强度极限 和屈服点 。 212 添加铜
EFF ECT OF ADD ITIV E OF CEM EN TED CARB IDE
YANG Shi - ying , HE Zi - ka i , HUANG xin ( Faculty of Materials and Metal1 , Kunming Univ1of Sci1and Tec h. , Kunming 650093 , China)
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摘
要: 采 用 真 空烧 结 法 以 T i C粉 、 纯 Mo 粉、 纯C r 粉、 羰基F e 粉、 鳞片状石 墨等为原料 , 制备 了 T iC基 钢 结 硬
质合金 , 并采用含 C e 的环 烷 酸 稀 土 作 为 成 形 剂 , 通 过 加 入 不 同含 量 的 C e 元 素 对 其 进 行 改 性 。利 用 S E M、 万 能
he t d e n s i t y . T i C p a r t i c l e s a r e d i s t r i b u t e d i n t h e ma t i r x mo r e u n i f o r ml y a s we l 1 . T h e s a mp l e wi t h O . 2 %C e ( ma s s p e r -
r e l a t e t h e m t o he t mi c r o s t r u c t u r e d e v e l o p me n t . T h e r e s u l t s i n d i c a t e ha t t he t a d d i t i o n o f r a r e e a r t h g r e a t l y i n c r e a s e s
实验机 、 洛 氏硬度 计等对烧结试样进行 显微组织和性 能分 析。结果表 明, 添加稀土元素进 行改性后 的合金试 样接近全 致密: 同时, iC更加均匀地分布于基体 中: T 添加 C e 元素质量分数为 0 . 2 %时, 合金抗弯强度达 到最 大 值, 相 比不含 C e 的合金试样提 高近 2 8 %。 关键词 : C e ; iC; T 硬质合金; 微观组织 ; 力学性能 文献标志码 : A 文章编 号 : 1 0 0 6 . 6 5 4 3 . ( 2 o 1 5 ) o 3 . 0 0 1 2 . 0 5
( 1 . I n s t i t u t e f o r A d v a n c e d Ma t e r i a l s a n d T e c h n o l o g y , U n i v e r s i t y o f Sቤተ መጻሕፍቲ ባይዱc i e n c e a n d T e c h n o l o g y B e i j i n g , B e i j i n g
1 0 0 0 8 3 , C h i n a ;2 . L a i wuK e yL a b o r a t o r yf o r A d v a n c e d P o w d e r Me t a l l u r g yMa n u f a c ur t i n g , L a i wu 2 7 1 1 0 0 , C h i n a )
Ef f e c t o f r a r e e a r t h ad di t i o n o n p r o pe r t i e s o f Ti C- ba s e d s t e e l bo nde d c a r bi d e
CHEN J u n ,GUO Zh i — me ng ,LUO J i ,CHEN Cun — g u a ng ,CHEN We n
i n g a g e n t n a p h t h e n a t e s c o n t a i n i n g r a r e e a r t h C e . S c a n n i n g e l e c t r o n mi c r o s c o p y( S E M) wa s u s e d or f c h a r a c t e r i z a — t i o n . Mo r e o v e g t h e t r a n s v e r s e r u p t u r e s r t e n g t h( T RS ) a n d h a r d n e s s we r e a l s o me a s u r e d , a n d a t t e mp t s we r e ma d e t o
稀 土添加量对 T i C基钢结硬质合金性能的影响
陈 骏 ,郭志猛 ,罗 骥 ,陈存 广 ,陈 文
( 1 .北 京 科 技 大 学 新 材 料 技 术 研 究 院 , 北京 1 0 0 0 8 3 ;2 . 莱 芜市 粉 末 冶 金 先进 制造 重 点 实验 室 ,
山东 莱芜 2 7 1 1 0 0 )
第 2 5卷 第 3期
粉 宋冶金 工业
POW DER M ETALLURGY I NDUSTRY
V o 1 . 2 5, No . 3 ,pl 2 - 1 6 J u n . 2 O1 5
2 0 1 5年 6月
DOI : 1 0 . 1 3 2 2 8  ̄ . b o y u a n . i s s n 1 0 0 6 - 6 5 4 3 . 2 0 1 4 0 0 8 3