稀土铈、镧合金化对AZ91腐蚀行为的影响
稀土元素对合金耐磨性能的影响
稀土元素对合金耐磨性能的影响在现代工业中,合金材料因其优异的性能而被广泛应用于各个领域。
而耐磨性能作为合金材料的一项重要指标,直接关系到其使用寿命和工作效率。
近年来,研究人员发现稀土元素在改善合金耐磨性能方面具有显著的作用。
稀土元素,包括镧系元素(镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥)以及钪和钇,具有独特的电子结构和化学性质。
这些性质使得它们在合金化过程中能够发挥多种有益的作用,从而显著提升合金的耐磨性能。
首先,稀土元素能够细化合金的晶粒。
在合金的凝固过程中,稀土元素可以作为异质形核核心,促进晶粒的大量形核,从而使晶粒尺寸减小。
细小的晶粒可以增加晶界的数量,晶界能够阻碍位错的运动,从而提高合金的强度和硬度,进而增强耐磨性能。
例如,在钢铁合金中加入适量的稀土元素,如铈、镧等,可以使晶粒明显细化,从而使钢材在摩擦磨损过程中表现出更好的耐磨性。
其次,稀土元素能够净化合金的晶界。
合金中的杂质元素往往会在晶界处偏聚,降低晶界的结合强度,使得晶界在摩擦过程中容易成为裂纹的起源和扩展通道,从而降低合金的耐磨性能。
稀土元素具有很强的化学活性,能够与杂质元素发生反应,形成稳定的化合物,从而减少杂质在晶界的偏聚,提高晶界的结合强度。
这样一来,在摩擦磨损过程中,晶界能够更好地承受外力的作用,减少裂纹的产生和扩展,提高合金的耐磨性能。
再者,稀土元素可以改善合金的组织结构。
在一些合金体系中,如铝合金、钛合金等,加入稀土元素可以改变合金中相的形态、分布和数量。
例如,在铝合金中加入稀土元素钪,可以形成细小均匀分布的强化相,提高合金的强度和耐磨性能。
在钛合金中加入稀土元素铈,可以改善钛合金中α相和β相的比例和分布,从而提高钛合金的耐磨性能。
此外,稀土元素还能够在合金表面形成一层稳定的氧化膜。
这层氧化膜具有较高的硬度和化学稳定性,能够有效地抵御外界的摩擦和腐蚀,从而提高合金的耐磨性能。
例如,在镁合金中加入稀土元素钇,在高温环境下,合金表面会形成一层致密的氧化钇膜,显著提高镁合金的高温耐磨性能。
稀土元素对合金耐腐蚀性的影响
稀土元素对合金耐腐蚀性的影响稀土元素,这几个字听起来是不是有点神秘?其实啊,它们在合金的世界里可有着不小的影响力,尤其是在合金的耐腐蚀性方面。
先来说说什么是稀土元素吧。
稀土元素可不是土里挖出来的“土”哦,它包括镧系元素以及钪和钇这 17 种元素。
这些元素在自然界中的含量相对较少,所以被称为“稀土”。
我曾经在一家金属材料的实验室里工作过,当时我们就在研究稀土元素对各种合金耐腐蚀性的影响。
那时候,为了得到准确的数据,我们天天泡在实验室里,摆弄着那些瓶瓶罐罐和复杂的仪器。
有一次,我在进行一组含有稀土元素的铝合金的耐腐蚀实验。
我按照严格的步骤,把样品准备好,放进模拟腐蚀环境的溶液中。
然后就是焦急的等待和不断的观测。
那段时间,我几乎是每隔一会儿就去看看样品的变化,心里那个紧张啊,就像等待考试成绩公布一样。
经过一段时间的观察和数据记录,我发现加入了适量稀土元素的铝合金,在腐蚀环境中的表现明显更好。
那些没有加入稀土元素的合金,表面很快就出现了锈斑和腐蚀的痕迹,而加入了稀土元素的合金,表面依然相对光滑,腐蚀的进展缓慢得多。
为什么稀土元素能有这样的神奇效果呢?这是因为稀土元素能够细化合金的晶粒,让组织结构更加均匀。
就好比是把一堆杂乱无章的东西整理得井井有条,这样一来,腐蚀性物质想要“入侵”就没那么容易啦。
而且啊,稀土元素还能在合金的表面形成一层致密的氧化膜。
这层膜就像是给合金穿上了一层防护服,把腐蚀性的物质挡在外面,保护着合金不被侵蚀。
比如说,在不锈钢中加入稀土元素,能够显著提高不锈钢在酸、碱等恶劣环境下的耐腐蚀性。
在一些海洋工程中使用的合金,如果加入了合适的稀土元素,就能更好地抵抗海水的侵蚀,延长使用寿命。
想象一下,如果没有稀土元素的助力,那些用于制造飞机、汽车、船舶的合金材料,可能很快就会被腐蚀损坏,那将会带来多大的安全隐患和经济损失啊!所以说,稀土元素对于合金耐腐蚀性的影响可真是不容小觑。
它们就像是合金世界里的“保护神”,默默地守护着合金材料,让它们能够更长久、更稳定地为我们服务。
稀土对AZ91镁合金阻燃性和机械性能的影响
稀有金属快报 37
稀土对 AZ91 镁合金阻燃性和
机械性能的影响
王宝健, 李 洪
( 江西理工大学, 江西 赣州 341000)
摘 要 : 针 对 应 用 最 广 的 镁 铝 锌 锰 系 镁 合 金 AZ91, 探 讨 了 La 的 加 入 对 其 阻 燃 性 和 机 械 性 能 的 影 响 。 在 自 制 覆 盖
0 m
为在特定条件下反应的
Gibbs
自由能
变,
kJ/mol;
ΔrH
0 m
为
标
准
状
态
下
反
应
焓
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,
kJ /mol;
ΔrS
0 m
为
标
准
状
态
下
的
反
应
熵
变
,
J/mol;
T 为反应温
度, K。
在特定条件下氧化反应 Gibbs 自由能变小于 0,
则能自发进行, 且其绝对值越大反应越容易进行。
用式( 2) 所列的反应模型对大量金属进行计算。
但是镁及镁合金在熔炼过程中极易发生氧化反 应和燃烧, 产生气体吸附和氧化夹杂, 导致合金质 量下降, 生产十分困难, 甚至十分危险。目前国内 外一般采用熔剂覆盖和气体保护法熔炼镁合金, 但 这些方法均不同程度地存在着铸件易产生熔剂夹 杂、污染环境、设备复杂及生产成本高等缺点。普 通镁合金零件在后续机加工时还得特别注意安全,
剂保护下, 按照 AZ91 镁合金化学计量比备料, 熔铸了 3 种不同稀土含量( 0, 0.2%, 0.4%) 的样品 。 对 样 品 进 行 燃
点、硬度测定和金相观察。结果表明, 富 La 稀 土 不 仅 可 有 效 地 提 高 镁 合 金 的 燃 点( 在 AZ91 系镁合金中添 加 0.4%
混合稀土对AZ91镁合金在NaCl溶解中的腐蚀行为影响
A Z91 M a ne i m l y i Na l i n g su Alo n CISo uto
Wa g Xie g Qi n t i C i z o W e B k n n fn ga a h u Go Qi i oa g
(  ̄h n iesyo c nea dTeh o g , hn4 0 7 Hu o gUnvri f i c n c n l y Wu a 3 0 4,C ia t S e o hn )
混 合 稀 土 对 AZ 1镁 合 金 在 9 Na 1 液 中 的 腐 蚀 行 为 影 响 C溶
王 喜 峰 齐 公 台 蔡 启 舟 魏 伯 康 ( 科 华中 技大学 武 3 7) 汉40 4 0
摘 要 通过 静态 失重 法 、 化 曲线 和交 流阻 抗测 试研 究 了混合 稀 土 ( ) A 9 极 Re 对 Z 1镁 合 金腐 蚀 行 为 的影 响 。 稀土 腐蚀 微 观结 构
t n wi e e e c o weg tls p lr a i n c r e n i t r f r n et i h o s, o a i t u v sa d AC e e c . er l s o d h tt er r a t ep o h z o i mp d n e Th  ̄u t h we t a h a e e rh h ls t e i e t e mir s r c u e o O r f h c o t u t r fAZ9 mg  ̄i m l y a d r u e t e c r c in i h l t n. n 1 n n u al n e c h o r* o n t em u i o d s o k y rs e wo d M a n im l y Ra e e r h C r o in M ir s r c u e g  ̄ u a l r a t o r so o c o tu t r
稀土铈对AZ91D镁合金组织及力学性能的影响
距, 计算 延伸率 .
2 实验 结 果 及 分 析
2 1 稀土 c 对 AZ 1 . e 9D镁合 金铸 态组 织 的影响
内蒙 古 工业 大 学 学 报
TJ R SAd型 全谱 直读 等离 子光谱 仪 实际测定 , A I I 试样 中稀 J C 2 e的设计 加 入量 及实 测含量 见表 2 对于 , 试样 1 —2出现 实测 含量 值高 于设 计加 入量值 , 为是 由于分析 中存 在误 差所致 . 认
高 霞 , 郭 锋 , 李鹏 飞 , 许 娟
( 蒙 古 工 业 大学 材料 科 学 与 工 程 学 院 , 和 浩 特 0 0 5 ) 内 呼 1 0 1
摘要 : 研究了稀土c 对 A 9D合金组织及力学性能的影响. e Z1 实验表明, 随着加入
c e的 量 从 0 2 . %到 0 8 . %变 化 , 9D 合 金 铸 态 晶 粒 逐 渐 由大 变 小 ,一 相 弥 AZ 1 口Mg A1 z 散 分 离 , 土 c 的 这 种 细 化组 织 的 作 用 可 以 改 善 AZ 1 镁 合 金 的 力 学 性 能 . 稀 稀 e 9D 但 土 添 加 量 较 高 时 , 使 组 织 中 出 现 明 显 的 针 状 的 pMg AI 。 而 使 镁 合 金 的 力 会 — 相 反 学 性 能 恶 化 . 有 提 高 AZ 1 镁 合 金 抗 拉 强 度 的 作 用 , 对 延伸 率 影 响 较 小. 铈 9D 但 当加 入C 量08 时性能最佳 , 拉强度达到最大 , 15 e . 抗 为 8 a 延 伸 率 为 4 , 一 个较 MP , 是 好 的 性 能 组 合.
内蒙 古 工 业 大 学 学报
第2 9卷
第 1期
稀土元素Ce、Nd对AZ91镁合金腐蚀性能的影响及腐蚀机理研究的开题报告
稀土元素Ce、Nd对AZ91镁合金腐蚀性能的影响及腐蚀机理研究的开题报告题目:稀土元素Ce、Nd对AZ91镁合金腐蚀性能的影响及腐蚀机理研究一、选题背景AZ91镁合金具有较好的耐腐蚀性能,但其腐蚀性能仍是其应用受限的因素之一。
稀土元素是一种优良的合金化元素,可以显著改善材料的性能。
而在AZ91镁合金中加入稀土元素Ce、Nd可以在一定程度上提高其抗腐蚀性能。
因此,研究稀土元素对AZ91镁合金腐蚀性能的影响及其作用机理,对于优化AZ91镁合金的性能,推广其应用具有重要意义。
二、研究目的本研究旨在探究稀土元素Ce、Nd对AZ91镁合金腐蚀性能的影响,并进一步研究其作用机理,为优化AZ91镁合金的性能提供科学依据。
三、研究内容1. AZ91镁合金的制备与处理采用真空熔炼法将高纯度的AZ91镁合金材料制备成样品,然后采用理化处理方法优化其组织结构。
2. AZ91镁合金的腐蚀性能测试采用静态腐蚀试验方法,研究不同浓度、不同温度酸性溶液、碱性溶液、盐水等环境下AZ91镁合金的腐蚀行为及其腐蚀特征。
3. 稀土元素Ce、Nd对AZ91镁合金腐蚀性能的影响选取不同含量的稀土元素Ce、Nd对AZ91镁合金进行改性,研究其在不同腐蚀环境下的耐腐蚀性能,并分析其影响机理。
4. 腐蚀机理研究基于腐蚀试验结果,采用材料表面分析技术、电化学测试方法等手段,探究不同腐蚀环境下AZ91镁合金腐蚀机理,以及稀土元素Ce、Nd 对腐蚀机理的影响。
四、研究意义本研究对于提高AZ91镁合金的耐腐蚀性能,优化其应用具有一定的理论和实践意义。
同时,本研究对于研究基于稀土元素Ce、Nd的镁合金材料的性能提升,提高其应用范围,具有一定的推广价值。
稀土元素对AZ91D压铸镁合金高周疲劳性能的影响
1 试验材料及方法
1 1 试验材料及试样制备 试 验 用材 料为 第 一汽 车 集团 铸 造公 司 生产 的 AZ91D 及添加稀土的压铸镁合金 , 3 种试验合金的成 分如 表 1 所 示。其 中 主 要 稀 土 成 分 为 55w % t Ce 20w % t L a 5w % t Pr 。 拉伸试验采用单肩圆截面比例试样 , 其尺寸如图 1a 所示。疲劳试样的尺寸如图 1b 所示 , 标距长度为 20mm, 标距直径为 6mm, 总长度为 90mm, 沿试样的轴 向用 1200 号的 SiC 砂纸细磨 , 以排除试样表面加工缺
7
2 试验结果与分析
2 1 显微组织观察与分析 图 2 为不同成分压铸镁合金的显微组织和相应的 X 射线衍射分析结果。由图 2a可见, 合金的组织是由 尺寸较大的块状白色基体相和不连续网状分布的灰色
图 1 拉伸 试样尺寸 ( a) 和高周疲劳试 样尺寸 ( b) F ig . 1 T he size o f tens ile sa m ple ( a) and h igh cyc le fatigue sa mp le( b)
。疲劳破坏是机械
结构最常见的失效形式之一, 汽车中许多结构件也常
作者简介 : 杨 友 ( 1972 08 ) 男 , 吉林永吉人 , 副教授 , 主要从 事汽车材料与金属材 料表面改性方面的研究工作 , 发表论文 10 余篇。联系 电 话 : 0431 6644772 com E m a i: l yangyou_0825@ 163.
稀土元素对 AZ91D 压铸镁合金高周疲劳性能的影响
杨 友 , 刘勇兵 , 杨晓红 , 陈
1, 2 2 2
华
2
( 1 长春工业大学 材料科学与工程学院, 吉林 长春
稀土元素Ce、Nd对AZ91镁合金显微组织、显微硬度及起燃温度的影响
也被 更 多的镁 制 品企业 所 采用 。虽 然该 方法 形 成 的保 护膜 仅能 在静 态下 实现 阻燃 ,而在 动态 液 体 流动 中仍 需一 定量 的气 体作 为保 护 , 则 将 发生 燃烧 , 合 金化 但 阻燃 方法 和气 体保 护法 的结合 使用 ,可大 大 降低 保护 气 的添加 量 , 从而 降低温 室 气体 的排放 量 。 在 过 去 的研 究 中 1 多 的 是侧 重 阻燃 元 素 对 纯 , 更 镁起 燃 温度 的提 升作用 ,而对 常用 镁合 金 的燃 点影 响 研 究较 少 ,特别 是对 两种 阻燃 元素 复合 添 加 的效 果研
对比不同含nd量的az91dnd合金的显微组织发现随着nd含量的增多消耗了合金中的铝元素使得b相减少而块状的铝一稀土相数量增加尺寸增大且产生偏聚造成合金组织和成分不均匀易引起应力集中导致合金力学性能下降
/l
‘ I 乙 L , V l ¨ 0 ¨ ‘ 0 。 ‘ - 7 一 V 0 ^。
将严重污染环境并损害人体健康 而向镁合金中加入 。 阻 燃 元 素 以提 高 合 金 燃 点 的办 法 正 被 越 来 越 多 的应 用 ,尤其是部分阻燃元素 同时能起到提高合金力学性 能 的作 用 。 因此 , 金化 阻燃 方法被 众 多学者 所研 究 , 合
基金项 目: 河北省 自然科学基金青年科学基金项 目( 0 0 0 1 1 E2 10 0 2 )
镁合金是 目前应用中最轻 的金属结构材料l在我 l l , 国 国民经 济 的各 个 领 域 正发 挥 着 越来 越 重 要 的作 用 。
特 别 是 镁 合 金被 制 备 成 汽 车材 料 和 “c 电子 产 品 等 3” 材料 , 每年 的需求 量 非 常大 。 随着 节能 减排 工作 的进 一 步 进行 , 多领 域 的钢铁 材料 、 更 铝合 金 材料及 塑料 制 品 被 镁合 金 材料 所取 代 ,从 而 大大 降低 了合金 在 熔炼 过 程 中的耗 电量 和污 染气 体 的排放 量 。 此外 , 这些 镁制 品 应 用 到汽 车零 部件 ,将 对汽 车减 重 、节油起 到 重要 作 用, 并可 进一 步降 低汽 车尾气 的排 放量 。 合金 将成 为 镁 2 世纪 重要 的轻 质高 强 度材料 之 一_ 1 2 _ 。 然而 , 镁及 其 合 金燃 点 低 、 燃 烧 , 生 产 中造 成 易 在 了不便 , 并影 响 了镁制 品产 量 的提升 。 常为解 决镁 熔 通 炼 中 的易 燃 问题 , 企业 采 用 气 体保 护 法 『 溶 剂覆 盖 各 3 l 、 法I、 化 阻燃 l 方法 , 几种方 法 的结合 使用 。其 合金 1 5 等 l 或 中气体 保 护法 最 为有效 , 却提 高 了设备 的成 本 , 但 也产
稀土元素铈对镁合金AZ91D显微组织和力学性能的影响
稀土元素铈对镁合金AZ91D显微组织和力学性能的影响周坐东【摘要】利用光学显微镜、X射线衍射和扫描电镜等分析研究含铈镁合金AZ91D(0.25%Ce、0.7%Ce、0.95%Ce)的显微组织,并对其力学性能进行了测试,同时与不含铈镁合金AZ91D进行了比较.结果表明,加入一定量Ce后的镁合金AZ91D形成杆状化合物Al4Ce,被推移到生长界面,阻碍枝晶的自由生长,从而细化合金显微组织;Ce能提高镁合金AZ91D抗拉强度和硬度,而对其屈服强度和延伸率影响不大;加入0.7%Ce的AZ91D镁合金晶粒细化效果和综合力学性能比较理想.【期刊名称】《湖南有色金属》【年(卷),期】2010(026)002【总页数】4页(P34-36,46)【关键词】铈;AZ91D镁合金;显微组织;力学性能【作者】周坐东【作者单位】湖南有色金属研究院,湖南,长沙,410015【正文语种】中文【中图分类】TG146.4+5镁合金是一种非常重要的工程材料,与其它材料相比,有密度小、比强度高等许多性能优势,很早就应用在航空航天工业上,其它的应用领域也相当广泛,如镁合金材料的良好震动吸收性、电磁屏蔽性能、散热及耐蚀性好等,使其在计算机、通讯等电子产品中的应用得到不断增长。
镁合金比铝合金易于回收,可做到100%的回收利用,因此镁合金材料有“绿色材料”的美称。
据预测,汽车所用燃料的60%消耗于汽车自重。
汽车若部分使用镁合金,其自重减少10%,耗油将减少8%~10%,其燃油效率也可提高5.5%,温室气体二氧化碳的排放量也相应减少,因此镁合金材料在减重节能、减少废气的排放方面起到关键的作用。
而当前镁合金材料生产量很小,应用非常有限,与镁合金的优异性能极不相称。
稀土作为主要的合金元素或微合金化元素,被广泛应用于钢铁及有色金属合金中。
在镁合金中,稀土优异的净化、强化和耐蚀性能不断被认识。
在稀土镁合金的应用与开发中,已取得了一定的技术突破和具有学术和应用价值的科研成果,其应用领域也得到了不断的推广和深入。
钙及稀土元素对AZ91镁合金腐蚀行为的影响的开题报告
钙及稀土元素对AZ91镁合金腐蚀行为的影响的开题报告
一、研究背景和意义
AZ91镁合金具有比重轻、强度高、加工性好等优点,在航空航天、汽车制造等
领域有广泛应用。
然而,镁合金存在极其严重的腐蚀问题,尤其是在潮湿的环境下。
因此,探究AZ91镁合金在不同条件下的腐蚀行为,尤其是钙及稀土元素对该腐蚀行为的影响,对于材料的研发和改良具有重要的意义。
二、研究目的
本文旨在通过实验研究钙及稀土元素对AZ91镁合金腐蚀行为的影响,为该合金
的材料性能改良和应用提供指导。
三、研究方法
采用静态浸泡法和电化学方法研究AZ91镁合金在不同条件下的腐蚀行为。
首先,通过SEM和EDS对AZ91镁合金微观形貌和元素组成进行表征。
其次,研究不同浓度的氯离子溶液、不同PH值的溶液、不同样品处理方式等条件对AZ91镁合金腐蚀行为的影响。
最后,研究钙及稀土元素对AZ91镁合金腐蚀行为的影响,并探究其机理。
四、预期结果
通过研究AZ91镁合金在不同条件下的腐蚀行为,可以确定其最优的使用条件和
材料处理方式。
同时,研究钙及稀土元素对腐蚀行为的影响,可以为AZ91合金的改良提供有益的思路和方向。
五、研究意义
本研究可以为AZ91镁合金的材料研发和应用提供重要的参考和指导。
并可推动AZ91镁合金在航空、汽车、电子等领域的应用。
镧提高碳素结构钢耐大气腐蚀性能的机理研究的开题报告
稀土铈/镧提高碳素结构钢耐大气腐蚀性能的机理研
究的开题报告
一、研究背景
碳素结构钢广泛应用于汽车、航空、航天、造船等领域,但在恶劣
环境下易受大气腐蚀,导致使用寿命缩短。
稀土元素在金属材料中具有
重要的加固和耐腐蚀作用,因此通过添加稀土元素,可以提高碳素结构
钢的耐大气腐蚀性能。
稀土铈和镧是常用的稀土元素之一,具有较高的
电负性和强氧化还原能力,可以在钢表面形成氧化物膜,防止大气腐蚀
的发生。
二、研究内容
本研究将采用物理化学、金相分析、电化学测试等方法,对稀土铈/镧对碳素结构钢耐大气腐蚀性能的提高机理进行研究。
具体包括以下内容:
1. 合成稀土铈/镧化合物,并制备稀土铈/镧添加的碳素结构钢样品;
2. 对样品进行金相分析,研究添加稀土铈/镧后的晶粒尺寸和组织结构变化;
3. 利用电化学测试方法,研究添加稀土铈/镧后的钢表面膜的电化学行为和电化学阻抗等相关性质;
4. 结合理论分析,探讨稀土铈/镧对钢表面氧化膜的影响机制,以及稀土元素的添加量对钢腐蚀行为的影响。
三、研究意义
本研究将有助于深入了解稀土铈/镧对钢表面氧化膜形成和稳定性的影响,揭示添加稀土元素的机理,为碳素结构钢的改性设计提供理论指
导和实践参考。
同时,本研究可为钢材行业提供技术支撑和产品升级,促进相关产业的发展。
稀土元素对镧系合金电化学性能的影响研究
稀土元素对镧系合金电化学性能的影响研究镧系合金作为一类具有重要应用价值的材料,广泛应用于石油、化工、医疗、航空航天等领域。
稀土元素是镧系合金中的重要成分,对镧系合金的电化学性能具有重要影响。
本文旨在探讨稀土元素对镧系合金电化学性能的影响及其机理研究。
一、稀土元素对镧系合金晶体结构的影响镧系元素具有较复杂的晶体结构和相变规律,添加稀土元素可以改变镧系合金的晶体结构和相变行为。
稀土元素可以起到晶体调节剂的作用,引起晶格畸变和键长变化,从而改变材料的晶体结构和相稳定性,进而影响镧系合金的电化学性能。
二、稀土元素对镧系合金电催化性能的影响稀土元素的掺杂可以显著改善镧系合金的电催化性能。
稀土元素掺杂可以调节镧系合金的氧化还原性质、晶体结构、表面活性位点等关键因素,从而提高镧系合金的电催化反应活性和稳定性。
例如,添加稀土元素可以改善镧系合金在氧化还原反应中的氧还原动力学特性。
三、稀土元素对镧系合金电化学腐蚀的影响稀土元素的掺杂也会影响镧系合金的电化学腐蚀性能。
稀土元素可以调节镧系合金的半电位和电子结构,从而影响镧系合金的电化学腐蚀行为。
为了了解稀土元素对镧系合金电化学腐蚀行为的影响,需要对镧系合金的腐蚀行为进行深入研究。
四、稀土元素对镧系合金电化学性能的机理研究稀土元素对镧系合金电化学性能的影响机理较为复杂,涉及到多个方面的因素。
一方面,稀土元素可以通过影响镧系合金的结构、表面活性位点、电子结构等方面,调节镧系合金的电化学性能。
另一方面,稀土元素可以与其他元素进行相互作用,从而影响镧系合金的电化学性能。
综上所述,需要通过理论计算、实验研究等多种手段,深入研究稀土元素对镧系合金电化学性能的机理。
五、稀土元素对镧系合金电化学性能的应用前景稀土元素作为镧系合金的重要成分,对镧系合金的电化学性能具有重要影响,因此,对稀土元素在镧系合金中的应用价值进行研究具有重要意义。
稀土元素的添加可以显著改善镧系合金的电催化性能、抗腐蚀性能等,广泛应用于石油化工、环保、新能源等领域。
稀土元素对合金抗氧化性的影响
稀土元素对合金抗氧化性的影响稀土元素,这几个字听起来是不是有点神秘又高大上?但其实它们在我们的生活中发挥着非常重要的作用,特别是在合金抗氧化性方面。
我先给您讲讲我之前的一次经历。
有一次,我去一家工厂参观,那是一个专门生产各种合金制品的地方。
我看到工人们在车间里忙碌地操作着机器,火花四溅,好不热闹。
在参观的过程中,我注意到有一批新生产出来的合金零件,它们被放在一边等待质检。
我好奇地凑过去看,发现这些零件的表面有些已经出现了细微的锈迹。
这时候,旁边的一位老师傅走过来跟我说:“这就是抗氧化性不好的表现啊,如果能在合金里加入适量的稀土元素,情况就会大不一样。
”稀土元素就像是合金的“保护神”。
当它们加入到合金中后,会从多个方面提升合金的抗氧化性能。
比如说,稀土元素能够细化合金的晶粒。
这就好比原本是一大块粗糙的石头,现在被切割成了许多细小精致的石块。
晶粒变小了,晶界就增多了,氧化物质想要“长驱直入”就没那么容易啦。
而且啊,稀土元素还能净化合金。
它们就像一群勤劳的小清洁工,把合金里那些有害的杂质清理得干干净净。
杂质少了,合金的结构自然就更加稳定,抗氧化的能力也就跟着提高了。
再比如说,稀土元素会在合金的表面形成一层致密的氧化膜。
这层膜就像是给合金穿上了一层坚固的“防护服”,把氧气和其他可能导致氧化的物质通通挡在外面。
就拿常见的铝合金来说吧,如果加入稀土元素镧和铈,它在高温环境下的抗氧化性能能得到显著提升。
原本可能用不了多久就会生锈、损坏的铝合金零件,现在可以更长久地保持良好的状态,大大延长了使用寿命。
还有不锈钢,加入稀土元素钇之后,不仅抗氧化性变强了,耐腐蚀性也跟着上了一个台阶。
在实际应用中,比如汽车发动机的制造。
发动机在工作的时候,温度那是相当高,如果使用的合金抗氧化性不好,很快就会出问题。
但要是在制造这些合金部件的时候加入合适的稀土元素,那发动机就能更稳定、更持久地运转,咱们开车也能更放心。
总之,稀土元素对于合金抗氧化性的影响那可真是不容小觑。
铈对AZ91压铸镁合金组织及电偶腐蚀性能的影响
ห้องสมุดไป่ตู้
关键 词 :镁合 金 ;铈 ;微 观结构 ;电偶腐蚀 中图分 类号 :T 4 . G162 ;T 29 文献 标识码 :A 文章 编号 :10— 97 (06 708 —3 G 4. 2 0 14 7 20)0—6 90
Efe t f r m n Mir s r c u e a d Gav ncCo r so fC i O co tu t r n la i ro in O Ce u
Re it n eO e Ca t ss a c fDi s gn su Al yAz9 Ma e im l o 1
S G uli LU Y o h i Z iny n ’Y io g , A G h j ’ ON Y ・ ’ I a .u , HU Xa .o g, U S. n F N S ii a, r -e (. c o lf tr lS in ea dE gn eigJl nv ri, a g h n10 2 , i 。Ch a 1 S ho eis c c n n ie r ,i U i syCh n c u 3 0 5 Jl o Ma a e n i n e t i n i ; n
稀土元素铈对镁合金AZ91D显微组织和力学性能的影响
的力学性能的影响, 为提高镁合金的力学性能和扩大 镁 合金 的使用范 围提供一定 的参 考。
小, 应用非 常有 限 , 与镁合 金 的优异性 能极不相 称 。
产品中的应用得到不断增长。镁合金 比铝合金易于
回收 , 可做 到 10 的 回收利用 , 0% 因此镁 合 金 材料 有
“ 色材料 ” 绿 的美称 。据 预 测 , 车所 用 燃料 的 6 % 汽 0
消耗 于汽 车 自重 。汽车 若 部 分使 用 镁 合 金 , 自重 其 减 少 1% , 油将 减少 8 ~1% , 燃油 效 率也 可 0 耗 % 0 其 提高 55 , .% 温室 气 体 二 氧 化 碳 的排 放 量 也 相 应 减
镁 合 金 是一 种 非 常重 要 的工 程 材料 , 与其 它 材 料 相 比 , 密度 小 、 有 比强 度 高 等许 多 性 能 优 势 , 早 很 就应 用在 航 空航 天 工业 上 , 它 的应 用 领 域也 相 当 其 广泛 , 如镁 合金材 料 的 良好震 动 吸收 性 、 电磁 屏蔽 性 能、 散热及 耐蚀 性 好 等 , 其 在计 算 机 、 讯 等 电子 使 通
在试 棒 相 同部位 截取试 样 , 打磨 、 光 , 4 经 抛 用 %
加工研究工作 。
的硝 酸酒 精 溶 液 腐 蚀 后 , 备 成 金 相 试 样 , 后 用 制 然
第2 期
周 坐 东: 土元 素铈 对镁 合金 A 9 D显微组 织和力 学性 能的影 响 稀 Z1
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N k n E ih t光 学 显 微 镜 分 析 显 微 组 织 。 用 io pp o Rg k D ma i u / x一3 a C型 x射 线 衍 射 仪 分 析相 组 成 , 辐
[镁合金,稀土,行为]浅析稀土La对汽车用AZ91D镁合金腐蚀行为的影响
浅析稀土La 对汽车用AZ91D 镁合金腐蚀行为的影响1 试验材料与方法试验材料为AZ91D 镁合金La 以Mg-30La 中间合金形式加入。
熔炼时,先将合金铸锭置于功率为8 kW 的电阻炉中,温度调至720℃并通氩气进行保护熔炼,待镁合金完全熔化之后,利用铝箔将Mg-30La 中间合金包裹并压入镁合金熔体底部( 其中La 元素加入量约为1%) ,并将温度调至730℃; 待中间合金全部熔化后,充分搅动并利用多孔头引入氩气精炼除气,温度降至680℃,保温10 min,然后将熔融金属液浇入到预热温度200℃左右的金属模具中,制备出所需合金试样2#。
采用线切割把制好的试样切割成8 mm 8 mm 10 mm 的小试样,用SiC 金相砂纸从200#、400#逐级打磨到1000#去除表面氧化物薄膜,并利用丙酮清洗去除合金表面杂质和油污,室温下冷风吹干,用电子天平将试样称重后,悬挂于300 mL w( NaCl)=3. 5%的溶液中分别浸泡12 h、24 h、36 h、48 h 后取出,然后在180 g /L 的Cr3O3 + 12 g /L 的AgNO3的混合溶液中浸泡8 min,将表面腐蚀物清洗干净,冷风吹干、秆重,记录下腐蚀前后试样重量。
采用TESCANVEGA Ⅱ LMU 型扫描电镜、能谱分析仪( EDS)及XRD 衍射仪对加入稀土La 前后的AZ91D 镁合金试样的显微组织、相结构、元素分布进行分析对比,并对其耐腐蚀性行为及其机制进行讨论。
2 试验结果与讨论2. 1 合金显微组织1#、2#试样的电子扫描显微镜照片。
一般情况下,1#试样显微组织由基体-Mg 相固溶体、分布在基体相上呈粗大的-Mg17Al12及其周围细小的共晶组织所组成,可见,合金中大面积的黑色区域为基体相分布较稀疏、呈灰黑色板块状或条状形貌的为-Mg17Al12相; 相周围的细小组织为-Mg 过饱和固溶体中析出的二次-Mg17Al12相,其扫描电镜中观察呈薄层状组织。
稀土元素对合金高温氧化的影响
稀土元素对合金高温氧化的影响稀土元素是指周期表中镧系元素和锕系元素,它们在合金高温氧化过程中发挥着重要的作用。
合金是由两种或更多种金属或非金属元素组成的材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。
然而,在高温环境下,合金容易发生氧化反应,导致性能下降甚至失效。
稀土元素的加入可以显著改善合金的高温氧化性能,下面将详细介绍其影响。
稀土元素能够形成稀土氧化物膜覆盖在合金表面,起到了一种保护层的作用。
这种氧化物膜可以阻断氧气和其他有害物质的侵入,减缓合金的氧化速度。
同时,稀土氧化物膜还具有一定的自修复能力,能够在局部破损处重新形成,保持合金的整体性能。
因此,稀土元素的加入可以有效延缓合金的高温氧化过程。
稀土元素还能够改变合金的晶界结构,提高晶界的稳定性和抗氧化性能。
晶界是由晶粒之间的界面组成,容易形成裂纹和氧化反应。
稀土元素的加入可以促使晶界结构的紧密性增加,减少晶界的缺陷和敏感性。
这种结构改变可以提高合金的高温强度和耐腐蚀性,延长其使用寿命。
稀土元素还可以与合金中的其他元素形成稳定的化合物,改善合金的热稳定性和抗氧化性能。
这些化合物在高温下不容易分解或氧化,能够阻碍氧气和其他有害气体的进入。
稀土元素的加入还可以降低合金的熔点和蒸发速率,提高合金的热稳定性,减少高温下的相变和烧蚀现象。
稀土元素还能够调整合金的晶体结构和晶格缺陷,提高合金的高温力学性能。
稀土元素的加入可以改变合金的晶体生长速率和晶格畸变程度,使合金晶粒更加均匀细小,提高其力学性能。
稀土元素还可以填充合金的晶格缺陷,增强其稳定性和抗氧化性能。
这些改变可以提高合金的高温强度、塑性和韧性,使其在高温下保持优异的性能。
稀土元素对合金高温氧化有着重要的影响。
稀土元素能够形成氧化物膜、改变晶界结构、形成稳定的化合物以及调整晶体结构和晶格缺陷,从而提高合金的高温氧化性能。
稀土元素的加入可以延缓合金的氧化速度,降低合金的熔点和蒸发速率,提高合金的热稳定性和抗氧化性能。
稀土种类和加入量对az系镁合金组织的影响大学毕设论文
(二 〇 一 五 年 五 月本科毕业论文题 目:稀土种类和加入量对A Z系镁合金组织的影响学生姓名:王自武学 院:材料科学与工程系 别:材料与冶金工程专 业:金属材料工程班 级:金属11-1指导教师:郭锋 教授摘要AZ系镁合金由于具有诸多良好的性能,成为了近年来的研究热点。
镁合金作为目前最轻质的铸造合金,具有低密度、高比强度、良好的电磁屏蔽性,在航空航天、电子、汽车等诸多领域得到了应用。
目前普遍研究发现,在镁合金中加入稀土元素,能够改善合金组织,提升合金力学性能。
但是对于具体加入多少,研究结果不尽相同,说法也不一致。
为了更好地研究和发现稀土对镁合金的影响,我们设计制作了不同Ce含量的稀土-镁合金,通过其硬度、抗拉强度、延伸率、XRD、金相组织等测试分析不同稀土含量对其组织和性能的影响。
课题以常见的AZ91D镁合金为研究主要对象,加入含量分别为0%、0.3%、0.6%、0.9%的稀土Ce,构成了加入单一稀土、不同稀土含量的AZ91D-Ce系列合金。
通过压铸成型获得所需要的试件,使用蔡司光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、SHT-4605型微机控制电液伺服万能试验机等分析手段对合金的微观组织和力学性能进行了观察分析。
结果显示:(1) 由于稀土Ce的加入,使得合金晶粒细化,除了合金中原有的α-Mg和共晶体的基本组织组成以外,生产了新相Al4Ce;(2) 随着稀土Ce加入量的增多,镁合金的硬度、抗拉强度、延伸率都增大,其力学性能得到改善。
并且在Ce含量为0.9%时,其综合力学性能最好。
关键词:稀土,AZ系镁合金,加入量,合金组织AbstractAZ based alloys because of the many good performance, has become a hot topic in recent years. Magnesium alloys as the most lightweight cast alloy, low density, high strength, good electromagnetic shielding, aerospace. Electronics, automotive and other fields has been applied. Now generally it found that adding rare earth elements in the magnesium alloy, it is possible to improve the alloy to enhance the mechanical properties of the alloy. But for how much concrete was added, the results are not the same, saying inconsistent. In order to better study and found that the impact of rare earth magnesium alloys, we designed a different contents of Ce rare earth - magnesium alloy, by measuring its hardness, tensile strength, tensile elongation, XED microstructure analysis to test and influence of different rare earth content on its properties.Subject to common AZ91D magnesium alloy as the research main object, join contents were 0%, 0.3%, 0.6%, 0.9% rare earth elements Ce, constitute the added single rare earth, rare earth content of different AZ91D-Ce alloys. Specimens obtained by die casting needs, using Zeiss optical microscopy, X-ray diffractometer, microhardness, SHT-4605 microcomputer controlled electro-hydraulic servo universal testing machine analytical tools, etc. on the microstructure and mechanical properties were observation and analysis. The results showed that: (1) With the increase of the added amount of Ce, hardness, tensile strength, elongation of the magnesium alloy increases, its mechanical properties are improved. And Ce content is 0.9%, its best mechanical properties. (2) Due to the addition of Ce, ma king the alloy grain refinement, in addition to any original α-Mg alloy and the basic organization of the eutectic composition, producing a new phase Al4Ce. keyword :rare earth;AZ magnesium alloy ;Adding amount;The microstructure of the alloy目录引言 (1)第一章绪论 (2)1.1镁和镁合金简述 (2)1.1.1镁的简述 (2)1.1.2镁合金特点 (2)1.1.3镁合金分类 (3)1.2稀土镁合金中稀土的应用意义 (3)1.3稀土元素在AZ系镁合金中的应用现状 (4)1.3.1 稀土Nd对AZ91镁合金组织和性能的影响 (4)1.3.2稀土Er对AZ91镁合金组织与性能的影响 (5)1.3.3 稀土Pr对AZ91D镁合金组织和性能的影响 (5)1.3.4 稀土Y对AZ91镁合金组织和性能的影响 (6)1.3.5稀土Ce对AZ91D镁合金固溶时效组织的影响 (7)1.3.6稀土La对AZ91D镁合金耐蚀性的影响 (7)1.3.7稀土Gd对AZ80镁合金组织和性能的影响 (8)1.4稀土在AZ镁合金的作用 (9)1.4.1熔体净化作用 (9)1.4.2固溶强化作用 (10)1.4.3细晶强化作用 (10)1.4.4提高合金耐蚀性 (10)1.4.5改善合金的力学性能 (11)1.4.6稀土的阻燃作用 (11)1.5 稀土对镁合金组织的影响 (11)1.6稀土镁合金的应用前景 (12)第二章实验方法和过程 (14)2.1实验流程 (14)2.2实验合金成分设计 (15)2.3实验材料制备 (15)2.3.1稀土镁合金熔炼 (15)2.3.2压铸成型 (16)2.3.3取样 (16)2.3.4制取试棒 (17)第三章实验数据分析 (18)3.1 Ce对合金微观组织的影响 (18)3.2 Ce加入量对组织组成的影响 (19)3.3 Ce对稀土镁合金硬的影响(Hv) (21)3.4 Ce对镁合金力学性能的影响 (21)第四章结论 (24)参考文献 (25)谢辞 (28)引言近年来,各种材料推陈出新,镁合金作为目前最为质轻的构造材料,受到人们一致的青睐。
稀土合金的耐腐蚀性能与应用研究探讨
稀土合金的耐腐蚀性能与应用研究探讨在现代工业领域,材料的性能对于各种应用的成功与否起着至关重要的作用。
其中,稀土合金以其独特的性能,特别是出色的耐腐蚀性能,逐渐成为了研究的热点。
稀土合金,顾名思义,是由稀土元素与其他金属元素组成的合金。
稀土元素包括镧系元素(镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥)以及钪和钇。
这些元素具有特殊的电子结构,当它们与其他金属形成合金时,能够显著改变合金的物理、化学和机械性能。
首先,我们来深入探讨一下稀土合金出色的耐腐蚀性能。
稀土元素在合金中的存在,可以改变合金表面的氧化膜结构和性质。
这层氧化膜就像是一道坚固的防线,能够有效地阻止腐蚀性介质的侵入。
与传统合金相比,稀土合金表面形成的氧化膜更加致密、均匀,并且具有更好的稳定性。
这种稳定性使得氧化膜在恶劣的环境条件下也不容易破裂或剥落,从而为合金提供了长期有效的保护。
此外,稀土元素还能够细化合金的晶粒结构。
晶粒越细小,晶界的面积就越大,腐蚀性介质在晶界处的扩散就越困难。
这就好比是一条道路上的障碍物增多了,腐蚀性介质的“前进”就会受到更多的阻碍。
同时,稀土元素还可以改善合金中夹杂物的形态和分布,减少夹杂物与基体之间的电化学差异,从而降低了局部腐蚀的发生几率。
在实际应用中,稀土合金的耐腐蚀性能为许多领域带来了显著的优势。
例如,在航空航天领域,飞机的发动机部件、机身结构等都需要在高温、高湿度和高腐蚀性的环境中长时间工作。
稀土合金的应用能够大大提高这些部件的使用寿命和可靠性,降低维护成本,保障飞行安全。
在汽车制造中,稀土合金也有着广泛的应用。
发动机的缸体、活塞、连杆等关键部件承受着高温、高压和腐蚀性燃烧产物的侵蚀。
采用稀土合金制造这些部件,可以提高发动机的性能和耐久性,减少尾气排放对环境的污染。
在海洋工程领域,海水的腐蚀性极强,对海洋设施和船舶的材料提出了极高的要求。
稀土合金的耐腐蚀性能使其成为制造海洋平台结构、船舶螺旋桨、海水淡化设备等的理想材料。
铈对铝锂合金表面贫化层及其腐蚀形态的影响
铈对铝锂合金表面贫化层及其腐蚀形态的影响严卫东;费敬银;乔新理;秦熊浦;刘林【期刊名称】《机械工程材料》【年(卷),期】2002(026)007【摘要】研究了稀土元素铈对铝锂合金表面贫化层的影响以及表面贫化层对合金腐蚀形态的影响.研究表明:铈的加入会减小铝锂合金表面贫化层的深度,表面贫化层的耐蚀性优于基体的耐蚀性,并且表面贫化层对铝锂合金腐蚀形态和剥蚀速度起重要的作用.通常在贫化层中只发生点蚀,但当点蚀穿透贫化层后,腐蚀会沿着层间或晶界发展,呈现不同的腐蚀形态,这取决于热处理制度和合金的微观组织形态.【总页数】4页(P4-6,9)【作者】严卫东;费敬银;乔新理;秦熊浦;刘林【作者单位】西北工业大学应用物理系,陕西,西安,710072;西北工业大学材料科学与工程学院,陕西,西安,710072;西北工业大学材料科学与工程学院,陕西,西安,710072;西北工业大学材料科学与工程学院,陕西,西安,710072;西北工业大学应用物理系,陕西,西安,710072【正文语种】中文【中图分类】TG146.2;TG172.6【相关文献】1.碳、硅含量对碳钢锌腐蚀层形态的影响 [J], 李德元;王赫莹;马骏2.稀土铈对AZ91镁合金表面腐蚀性能的影响 [J], 张勇;许越;周德瑞;陈湘;吴正勇;崔国峰3.过渡层对钕铁硼表面蒸发镀铝涂层耐腐蚀性能的影响 [J], 林松盛;苏一凡;宋可为;胡芳;石倩;侯惠君;韦春贝;李洪;代明江4.H_2O_2对AZ91D镁合金表面铈转化膜形成及耐腐蚀性能的影响研究 [J], 鲁彦玲;郭毅;陈言坤;杜仕国5.NaCl盐对Ti_2AlNb合金表面渗镀Al层热腐蚀行为影响 [J], 任蓓蕾;缪强;梁文萍;夏金姣;胡荣耀因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。