稀土与铝行业
稀土在铸造铝合金中的作用_赖华清
稀土在铸造铝合金中的作用Effect of Rare Earth in Casting Aluminum Alloy赖华清,徐翔,范宏训(湖北汽车工业学院材料工程系,湖北十堰442002)摘 要:综述了稀土在铸造铝合金中的作用和应用概况。
指出:稀土添加在铸造铝合金中可以起到细化组织、净化熔体、减少气体和夹杂物含量、降低合金线膨胀系数、提高合金常温和高温力学性能等多方面的良好作用。
关键词:稀土;铸造铝合金;作用中图分类号:T G29 文献标识码:A 文章编号:1001-3814(2001)05-0037-03 稀土在铸造铝合金中的应用国外开展的较早,如德国在二战期间就研制了四种稀土铝合金用于制造发动机、内燃机的复杂零件。
我国在这方面的研究和应用始于20世纪60年代,虽然起步较晚,但发展较快,从机理研究到实际应用都做了大量的工作,已经取得了一些成果。
1 稀土对铸造铝合金的变质作用根据最新观点[1],铝合金变质处理大致可分三类,第一类是晶粒细化处理,主要用来细化α(Al)晶粒;第二类是共晶体变质,主要用于铝硅共晶合金;第三类是改善杂质相组织或消除易溶杂质相,如改变粗大富铁相等。
1.1 晶粒细化作用铝合金晶粒细化最有效、最实用的方法是添加含B、Ti等元素的中间合金细化剂,除最常用的Al-Ti-B 中间合金外,目前稀土元素的晶粒细化作用逐渐引起人们的重视[2～4]。
文献[4]指出,Al-Ti-B中间合金中配入适量的RE,可有效地抑制细化衰退现象,其原因是稀土元素的表面活性作用能降低铝熔体的表面张力,增加铝熔体对硼化物(TiB2)的湿润性,增大铝熔体在硼化物颗粒表面上的铺展系数,既能使TiB2的异质形核作用充分发挥,又能防止TiB2的聚集、沉淀,从而延缓衰退。
此外,稀土本身也能够细化晶粒,RE与铝及铝中的Fe、Si等可形成高熔点的细小化合物,这些化合物能起到非自发形核的作用,使晶粒得到细化。
1.2 对初晶硅细化作用高硅铝合金中初晶硅的细化一般都是采用加磷处理,现多以磷铜中间合金或磷盐的形式加入。
金属元素稀土元素
金属元素稀土元素金属元素与稀土元素引言：金属元素和稀土元素是化学元素中的两个重要类别。
金属元素具有良好的导电性、导热性和延展性，广泛应用于工业、建筑和电子领域。
稀土元素是一组特殊的化学元素，具有独特的磁性、光学和电子性质，被广泛用于高科技领域。
本文将介绍金属元素和稀土元素的特点、应用以及对人类社会的影响。
一、金属元素金属元素是指具有金属性质的化学元素。
它们通常具有良好的导电性和导热性，能够在固态下形成金属结构。
金属元素在自然界中广泛存在，如铁、铜、铝等。
这些元素在工业生产中起着重要作用。
1. 铁（Fe）：铁是最常见的金属元素之一，具有良好的强度和延展性。
它被广泛用于建筑、制造和交通工具制造等领域。
2. 铜（Cu）：铜是一种优良的导电金属，被广泛应用于电子、通信和电力工业。
此外，铜还用于制作艺术品和硬币等。
3. 铝（Al）：铝是一种轻便且具有良好耐腐蚀性的金属，被广泛用于航空、汽车和包装行业。
二、稀土元素稀土元素是指化学元素周期表中的镧系元素和钇系元素。
它们具有独特的电子结构和化学性质，因此在许多高科技领域中具有重要应用。
1. 镧（La）：镧是稀土元素中最常见的元素之一，具有良好的磁性和光学性质。
它被广泛用于照明、电子显示和催化剂等领域。
2. 钇（Y）：钇是一种重要的稀土元素，具有良好的光学和电子性质。
它被广泛应用于激光技术、电视显示和医学成像等领域。
3. 铈（Ce）：铈是一种具有良好催化性能的稀土元素，被广泛用于汽车尾气净化和化工生产中。
三、金属元素与稀土元素的应用金属元素和稀土元素在各个领域中发挥着重要作用。
1. 工业领域：金属元素如铁、铜和铝被广泛用于制造机械设备、建筑结构和交通工具等。
稀土元素如镧、钇和铈在工业催化剂、磁性材料和光学玻璃等方面具有重要应用。
2. 电子领域：金属元素如铜和铝被广泛用于电线、电缆和电子元件的制造。
稀土元素如镧、钇和铈在电子显示器、激光器和磁存储器等方面具有重要应用。
介绍稀土在铝合金中的应用
稀土是冶金工业中的有效添加剂, 稀土金属具有很高的化学活性、低电位和特殊的电子壳层结构, 几乎能与所有元素反应发生作用。
我国稀土资源十分丰富, 品种齐全, 质量好, 分布广,开采方便。
已探明的稀土, 储量为37000 万t ,占世界储量的80 % , 居世界第一位。
近年来,稀土在冶金、机械、石油化工、电子、原子能、医疗、农业、航空和国防工业等领域已得到了广泛的应用。
稀土在铝及其合金中的应用起步较晚, 国外始于20 世纪30 年代,而我国始于上世60 年代, 但发展很快, 尤其是在铝及其合金中的作用和应用研究已经取得了明显的效果。
这主要集中在铝硅系铸造合金、铝镁硅(锌) 系变形铝合金、铝合金导线及活塞合金等方面。
在稀土对铝及其合金的影响规律和作用机理研究方面也取得了一些进展。
一、稀土在铝及其合金中的作用稀土元素非常活泼, 极易与气体(如氢) 、非金属(如硫) 及金属作用生成相应的稳定化合物。
稀土元素的原子半径小于常见的金属, 如铅、镁等, 在这些金属中的固溶度极低, 几乎不能形成固溶体。
稀土元素加入到铝合金中可起到微合金化的作用; 此外,它与氢等气体和许多非金属有较强的亲和力, 能生成熔点高的化合物, 故它有一定的除氢、精炼、净化作用; 同时, 稀土元素化学活性极强, 它可以在已形成的晶粒界面上选择性地吸附, 阻碍晶粒的生长, 结果导致晶粒细化, 有变质的作用。
1、变质作用变质处理是指在金属及合金中加入少量或微量的变质剂, 用以改变合金的结晶条件, 使其组织和性能得到改善的过程。
变质剂又称晶粒细化剂或孕育剂。
通常情况下,稀土原子半径。
又由于稀土元素比较活泼, 它熔于铝液中极易填补合金相的表面缺陷, 从而降低新旧两相界面上的表面张力, 使得晶核生长速度增大。
同时它还能在晶粒与合金液之间形成表面活性膜, 阻止生成的晶粒长大, 使合金的组织细化。
此外, 作为外来的结晶晶核, 铝与稀土形成的化合物在金属结晶时, 因晶核数的大量增加而使合金的组织细化。
稀土对铝合金力学性能影响的研究进展
稀土对铝合金力学性能影响的研究进展一、稀土元素对铝合金的强化作用稀土元素在铝合金中的加入可以通过多种方式对其进行强化。
稀土元素可以形成固溶体强化，通过扩散控制晶粒生长和改善晶界结构来提高材料的强度和硬度。
稀土元素还可以形成沉淀物强化，通过在晶间扩散产生的沉淀物来提高材料的强度。
稀土元素还可以与铝合金中的其他元素形成间隙固溶体，提高合金的塑性和韧性。
二、稀土元素对铝合金的晶粒细化作用铝合金的晶粒尺寸对其力学性能有着重要影响，晶粒细化可以提高材料的强度和塑性。
稀土元素的加入可以有效地细化铝合金的晶粒，进而改善材料的力学性能。
这是因为稀土元素可以在晶界处形成固溶体，阻碍晶界的迁移，使得晶界的能量增加，从而抑制晶界的生长，实现晶粒细化。
三、稀土元素对铝合金的耐热性能影响稀土元素还可以显著地提高铝合金的耐热性能。
当合金处于高温环境下时，稀土元素可以形成不同形式的稳定相，阻碍材料的晶粒长大，从而提高了材料的耐热性能。
稀土元素的加入还能够减小合金的热膨胀系数，改善合金的热稳定性。
四、稀土元素对铝合金的抗腐蚀性能影响研究表明，稀土元素的加入可以提高铝合金的抗腐蚀性能。
这是因为稀土元素可以在合金中形成致密的氧化膜，阻止金属与外界介质的直接接触，从而减缓了合金的锈蚀速度。
稀土元素还可以提高合金表面的亲水性，使得合金更加耐蚀。
五、稀土元素对铝合金可加工性的影响稀土元素的加入对铝合金的可加工性也有一定的影响。
研究发现，适量的稀土元素加入可以使得铝合金的变形抗力降低，塑性增强，从而提高了合金的可加工性。
稀土元素的加入还可以改善合金的断裂韧性和疲劳寿命，使得合金更加适合复杂的加工工艺。
结论稀土元素在铝合金中的加入可以显著改善合金的力学性能，包括强化作用、晶粒细化作用、耐热性能提高、抗腐蚀性能提高以及可加工性的改善。
目前的研究还存在一些问题，如稀土元素的最佳添加量、添加顺序、添加方式等方面还需要进一步的研究。
未来需要加强对稀土对铝合金力学性能影响的研究，以实现更好地应用和推广。
稀土铝合金
括： 固溶强化 细晶强化 稀土化合物第二相强化
稀土在铝及铝合金中强化方式
与其加入量有很大关系
图 不同稀土 Er 对 ADC12 铝合
金机械性能的影响
当RE含量较低时，RE的作用主要是细晶强化；
当RE含量较高时，RE与Al等形成大量球状或短棒状
的金属间化合物，分布在晶粒内或晶界中，发生第二
2019/8/11
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2.3 稀土铝合金的研究发展趋势
高性能稀土铝合金材料是国家《新材料产业 “十三 五”发展规划》中确 定的 重要研究领域，具有密度小、比强度高、比刚度高、弹性好、抗冲击性 能优良、耐腐蚀、耐磨、高导电、高导热、易加工、可回收再利用等优良特 性，广泛应用于交通运输、军工、航天航空、汽车及机械电子等领域，具有 广阔 的市场空间。
(a)
(b)
(c)
(d)
100μm
100μm
100μm
100μm
2）改变析出相形貌
合金中粗大、针状析 出相会显著割裂基体（如 Al-Si合金中初晶硅和共晶 硅相、富铁相等），严重 影响合金的综合性能，因 此通常情况下需对其进行 变质处理。
稀土能改变铝合金中 Si相，富Fe相等的形态， 减少针状晶，增加球状晶， 提高合金的机械性能
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发表内容
稀土铝合金的研究现状及发展前景 稀土铝合金的市场前景 展望
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而据中国稀土学会资料显示，目前国内稀土铝合金年产量约为38万 吨，从高精尖的导弹用铝合金到普通的日用铝制品，从重达吨级铝电缆/ 铝母排到铝箔，稀土铝合金应用广泛，预计至2020年稀土铝合金将达50 万吨年产量。
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我国稀土在铝合金中的应用经历过一个特殊的高速发展 时期。1989年，我国含稀土的铝及其制品的总量达到12 万吨，约占铝产量的16％。但是，近 年来稀土 在铝合金 中的应用发展速度明显放缓。在此形势下，要充分利用 我国的稀土资源优 势，以企业为主体，走产学研结合之 路，进行稀土的深加工，实现稀土在铸造铝合金领域 应 用的可持续发展，提高进入WTO以后的国际竞争力。
我国稀土在铝及其它有色金属中的运用
我国稀土在铝及其它有色金属中的运用摘要：稀土在铝及其它有色金属中的运用早期是在国外进行的。
虽然针对稀土的应用与研究是从上世纪六十年代才正式开始的，但我国针对该领域的快速发展从理论研究到现实运用这一阶段付出了较大工作量，赢得了一定的成就。
本文主要针对我国稀土在铝及其它有色金属中的运用进行探讨分析，提出相应的应用对策，期望以此实现对我国经济发展的促进。
关键词：有色金属；铝；稀土；应用对策前言：稀土具有高化学活性、低电势和特殊的电子壳层排列，能与几乎所有元素相互作用。
在铝及其他有色金属中比较常用到的稀土主要由Ce(铈)、Y(钇)、Sc(钪)，以及La(镧)等组成，通常情况下，会与成核剂、变质剂，以及脱气剂一同加入铝液中，以此实现对熔体的净化，并且能够将其微观结构改善、细化晶粒，有着非常重要的运用意义。
一、稀土在铝及其它有色金属中的作用机理（一）净化作用因为在实际铸造过程中，一旦过多的氧化性夹杂物以及气体等就将带入铸件，会产生针孔、裂纹、夹杂物等缺陷，铝以及其他有色金属的强度将进一步降低。
在铝及其它有色金属中应用稀土，不仅能够减少杂质的出现，而且还可以进一步减少各种有害元素对其造成的危害，具有一定净化作用[1]。
稀土能够和各种有色金属中存在的杂质以及有害元素之间进行反应，产生脱氧、脱硫，以及脱氧脱硫反应，此种反应可以有效减少危害，尽可能避免有色金属被低熔点金属作用所危害，有着稀释以及稳固氢原子的重要效用，进而以此将氢元素危害降到最低，同时，此反应还有着还原氮元素以及艰去氮元素的效果。
（二）变质作用稀土对铝及其他有色金属而言有着十分良好的变质作用[2]。
通常情况下，稀土原子半径要比铝原子半径大，其性质相对活跃。
在铝及其它有色金属中应用稀土的方式除了能够降低各种有害元素的危害以外，还可以与铝及其它有色金属中的合金以及微合金产生一定作用。
如在铝及其它有色金属中具有固溶量及强化作用，针对镍、铁等固溶度较低的金属元素，利用稀土可以表现出微合金化反应的效果，而对于铝、铜等金属则可以表现出一定的核心化反应效果。
稀土在铝合金中的应用
河南科技!""#$%上!$挖掘新材料和新技术的潜力。
随着科技的发展、建筑技术的进步及新型建筑材料的不断出现，设计师们有了更广阔的设计天地。
它们不仅能够为设计师在艺术形象上的突破和创新提供了更为坚实的物质基础，同时也为人类充分利用自然环境、节约能源、保护生态环境提供了可能。
&$充分利用太阳能等可再生资源。
太阳能、风能等都是取之不尽、用之不竭的能源，有着可再生，无污染的优点。
因此，太阳和风将对未来的建筑设计产生很大的影响，尤其是在建筑的外观和通风系统的设计方面。
它使人们对建筑的外立面和建筑的自然通风产生了新的理解：视觉的联系、引进日光照明、自然通风、保温隔热、遮阳、合理运用太阳能、合理运用风能。
’$注重自然通风。
空调制冷技术的诞生是建筑技术史上的一项重大进步，但空调技术也有其负面影响，对空调的过分依赖和不加限制地滥用是造成当今环境和能源问题的重要原因。
因此，自然通风是当今生态设计普遍采用的一项比较成熟和廉价的技术措施。
自然通风可以在不消耗能源的情况下达到对室内温度的调节，这有利于减少能源消耗、降低污染。
($用自然要素改善环境的小气候。
人是自然生态系统的有机组成部分，自然的要素与人有一种内在的和谐感。
自然环境是人类自下而上环境必不可少的组成部分。
因此，建筑设计中自然要素的引用成为顺理成章的事情。
#$主动技术干预。
在被动方法无法满足需要的时候，便需要主动技术的干预。
如利用能量转化的原理，使用太阳能收集器和光电转化器利用地热资源；提高原生能源的利用率；减少废物的产生量等。
再如，采用自然通风系统的生态建筑，当利用自然风压无法实现自然通风的时候，可以采用热压，热压与风压相结合、机械辅助等手段实现建筑的自然通风。
四、结论在建筑设计中实现智能化的整体设计概念，还需要我们付出巨大的努力。
生态化建筑设计会越来越重要，因而建筑设计新的发展趋势将主要集中在通过高质量的设备、材料、构造和构件之间的全面协调，建筑形式与新技术、新材料之间的平衡，以及人工环境和自然环境之间的协调，尽可能地减少原生能源和灰色能源的使用，尽可能多地利用可再生资源，尽可能地让人们接近自然。
稀土合金在铝合金中的应用
稀土合金在铝合金中的应用
稀土合金在铝合金中的应用主要体现在以下几个方面：
1.精炼作用：在铝合金中添加适量的稀土元素可以起到精炼作用。
稀土元素可以改善夹杂物形态，净化晶界，提高合金的纯净度。
此外，稀土元素还可以细化合金组织，提高合金的力学性能和耐腐蚀性能。
2.细化作用：稀土元素在铝合金中可以起到细化作用。
通过添加适量的稀土元素，可以细化铝合金的晶粒，提高合金的强度和韧性。
3.合金化作用：稀土元素可以与铝合金中的其他元素形成合金化物，提高合金的力学性能和耐腐蚀性能。
综上所述，稀土合金在铝合金中的应用可以起到改善合金组织、提高力学性能和耐腐蚀性能的作用。
稀土在铝及铝合金中的作用
-*5*5 提高合金的耐热性能63!7!-)8 铸 造 铝 Z 硅 系 共 晶 合 金 中 添 加 -/0 -*+/混 合 稀 土!高 温 强 度 提 高 了 33/‘高 温 持 久 强 度 93))ab-)))小时;提高了 ../!而且显著地提高了 耐磨性和高温稳定性" #$%VW系 合 金 具 有 很 好 的 耐 热 性 能!经 适 当 合 金 化 后 可 在 .))a以 下 工 作 9其 它 铝 合 金 的 使 用 温 度 一 般 不 超 过 3))a;" 快 速 凝 固 的 #$%4*./cd% 3*./ed合金!可 以 在 &_3[ 以 下 长 时 间 工 作!大 大 提高了铝合金的使用工作温度" -*3 对合金光学性能的影响 稀土加入铝合金会使其表面氧化膜结构发生变
"’"’$ 提高合金的超塑性:8; 试验表明.>G和 LM可明显提高合金的超塑性#
图 " 稀土加入量对工业纯铝抗拉性能的影响 NOP’" QRRSTUVWRXQTWYUSYUWYZ[WR OY\]VU^O_‘a]^OUb_‘]cOYO]c
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介绍稀土在铝合金中的应用
稀土是冶金工业中的有效添加剂, 稀土金属具有很高的化学活性、低电位和特殊的电子壳层结构, 几乎能与所有元素反应发生作用。
我国稀土资源十分丰富, 品种齐全, 质量好, 分布广,开采方便。
已探明的稀土, 储量为37000 万t ,占世界储量的80 % , 居世界第一位。
近年来,稀土在冶金、机械、石油化工、电子、原子能、医疗、农业、航空和国防工业等领域已得到了广泛的应用。
稀土在铝及其合金中的应用起步较晚, 国外始于20 世纪30 年代,而我国始于上世60 年代, 但发展很快, 尤其是在铝及其合金中的作用和应用研究已经取得了明显的效果。
这主要集中在铝硅系铸造合金、铝镁硅(锌) 系变形铝合金、铝合金导线及活塞合金等方面。
在稀土对铝及其合金的影响规律和作用机理研究方面也取得了一些进展。
一、稀土在铝及其合金中的作用稀土元素非常活泼, 极易与气体(如氢) 、非金属(如硫) 及金属作用生成相应的稳定化合物。
稀土元素的原子半径小于常见的金属, 如铅、镁等, 在这些金属中的固溶度极低, 几乎不能形成固溶体。
稀土元素加入到铝合金中可起到微合金化的作用; 此外,它与氢等气体和许多非金属有较强的亲和力, 能生成熔点高的化合物, 故它有一定的除氢、精炼、净化作用; 同时, 稀土元素化学活性极强, 它可以在已形成的晶粒界面上选择性地吸附, 阻碍晶粒的生长, 结果导致晶粒细化, 有变质的作用。
1、变质作用变质处理是指在金属及合金中加入少量或微量的变质剂, 用以改变合金的结晶条件, 使其组织和性能得到改善的过程。
变质剂又称晶粒细化剂或孕育剂。
通常情况下,稀土原子半径。
又由于稀土元素比较活泼, 它熔于铝液中极易填补合金相的表面缺陷, 从而降低新旧两相界面上的表面张力, 使得晶核生长速度增大。
同时它还能在晶粒与合金液之间形成表面活性膜, 阻止生成的晶粒长大, 使合金的组织细化。
此外, 作为外来的结晶晶核, 铝与稀土形成的化合物在金属结晶时, 因晶核数的大量增加而使合金的组织细化。
电解铝 稀土-概述说明以及解释
电解铝稀土-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:电解铝是一种重要的金属材料，在现代工业中具有广泛的应用。
它是通过在电解槽中将氧化铝还原成铝金属而制得的。
而稀土元素是一类重要的化学元素，具有多种独特的性质和应用价值。
本文将重点探讨电解铝和稀土两个话题，并分析它们之间的关联。
通过深入研究，我们可以更好地理解电解铝和稀土在工业生产和科研领域的重要性，以及它们在未来发展中的潜在作用和价值。
1.2 文章结构文章结构部分将介绍本篇文章的组织框架，分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节，通过介绍电解铝和稀土的基本概念，阐述本文的主旨和重要性，明确文章的目的和意义。
正文部分将分为电解铝、稀土和电解铝与稀土的关联三个小节，详细介绍电解铝和稀土的特性、生产工艺、应用领域等内容，并探讨二者之间的联系和相互影响。
结论部分将总结电解铝在工业生产中的重要性，阐述稀土在电解铝生产中的应用价值，并展望未来电解铝与稀土领域的发展趋势，为读者提供一个全面的认识和展望。
1.3 目的本文的目的在于探讨电解铝和稀土在工业生产中的重要性和应用。
通过对电解铝和稀土的相关知识进行深入的介绍和分析，旨在帮助读者更全面地了解这两个领域的发展现状和未来趋势。
同时，也旨在为相关领域的研究人员和从业者提供一定的参考和启发，促进相关技术的进步和应用。
通过本文的阐述，希望读者能够对电解铝和稀土有更深入的认识，为相关领域的研究和应用提供一定的理论支持和实践指导。
2.正文2.1 电解铝:电解铝是用电解法生产的铝，是现代工业中非常重要的金属产品之一。
电解铝的生产过程主要包括铝土矿的选矿、冶炼和电解三个环节。
首先，铝土矿是电解铝的原料，其主要成分是氧化铝。
通过选矿过程可以将铝土矿中的杂质剔除，提高氧化铝的纯度。
然后经过冶炼，将氧化铝还原成铝金属，得到铝锭。
最后，在电解槽中，铝锭作为阴极，在氟化铝熔剂中进行电解，电解产生的气体是氧气，氧气会从阳极冒出。
稀土元素对铝系合金微观组织和力学性能影响分析
稀土元素对铝系合金微观组织和力学性能影响分析稀土元素对铝系合金微观组织和力学性能的影响分析导言：稀土元素是指元素周期表中17号元素长周期中镧系元素和钇系元素的总称。
稀土元素具有丰富的电子结构、包络电子能量层次复杂、多元化的电化学性质以及特殊的磁、光、电、热等机能特性。
稀土元素作为一种重要的添加元素在合金工艺中起到了重要的作用，尤其在铝合金中具备显著的效果。
本文将从微观组织和力学性能两个方面，详细分析稀土元素对铝系合金的影响。
一、稀土元素对铝系合金微观组织的影响1. 晶粒细化作用稀土元素可以通过剪应力调整晶界能量，限制晶界移动，从而抑制晶粒长大。
当稀土元素添加量适中时，稀土元素和铝的化学反应可以消耗部分晶界能量，使得晶界移动困难，导致晶粒细化。
稀土元素还可以与其他元素形成稀土化合物，作为晶核，有助于晶粒细化。
2. 改善铸造性能稀土元素的加入可以改善铝合金的流动性、润湿性、凝固收缩等铸造性能。
稀土元素的添加可以消除铝液气孔、夹杂物等缺陷，提高合金的凝固收缩性能，并降低铝合金的凝固温度。
3. 小晶粒添加剂稀土元素可以调整晶粒的形成方式和晶粒增长，从而得到细小、均匀的晶粒。
细小的晶粒可以提高合金的强度和塑性。
二、稀土元素对铝系合金力学性能的影响1. 强度的提高稀土元素通过固溶强化、组织细化和析出强化等方式，可以显著提高铝合金的强度。
稀土元素与铝的固溶度较高，可以使铝合金晶体中形成由稀土元素形成的湮灭溶解团簇，从而增强析出相的形成和固溶溶剂的产生。
此外，稀土元素还可以通过助熔剂的作用，改善合金的成形加工性能，使得合金具有更好的强度。
2. 优异的抗蠕变性能稀土元素的添加可以显著提高铝合金的抗蠕变性能。
研究表明，稀土元素可以形成稳定的稀土阻滞剂，有效限制金属间的原子扩散，提高金属的抗蠕变性能。
3. 抗疲劳性能的改善稀土元素的添加可以改善铝合金的抗疲劳性能。
稀土元素可以在断裂表面形成一层特殊的氧化膜，形成了类似于覆盖在金属表面上的润滑膜，抑制了裂纹的扩展，从而提高了合金的抗疲劳性能。
稀土铝合金原材料-概述说明以及解释
稀土铝合金原材料-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：稀土铝合金是一种重要的原材料，具有多种优良性能和广泛的应用领域。
它由稀土元素和铝组成，通过特定的制备方法得到。
稀土铝合金具有较高的强度、硬度和耐腐蚀性，同时具备优异的导热性和导电性能。
由于这些优点，稀土铝合金在航空航天、汽车制造、电子设备等领域被广泛应用。
稀土铝合金原材料的重要性不言而喻。
稀土元素是一类重要的稀有资源，其具有极高的经济和战略价值。
稀土元素的应用已广泛涉及到各个行业，如石油化工、冶金、光学等。
在这些领域中，稀土铝合金是重要的原材料之一。
稀土铝合金的独特性能对于提高产品的性能和质量具有重要意义。
未来，稀土铝合金在发展前景方面具有很大的潜力。
随着科学技术的不断发展，对高性能、轻量化材料的需求在不断增加。
稀土铝合金正好满足了这一需求。
在航空航天领域，稀土铝合金的应用可以减轻飞机和火箭的自重，提高其燃油效率和性能。
在汽车制造领域，稀土铝合金可以提高车身的强度和刚性，同时降低车身重量。
除此之外，稀土铝合金还可以用于制造高效的散热设备和电子器件。
因此，稀土铝合金在未来的应用前景非常广阔。
尽管稀土铝合金已经有了广泛的应用，但对于其制备方法和性能特点仍然存在一些不足之处。
因此，进一步的研究对于优化稀土铝合金的制备方法，提高其性能以及拓展其应用领域至关重要。
未来的研究可以集中在改进现有的制备方法、探索新的稀土铝合金合成方法、提高其机械性能和耐蚀性能等方面。
通过这些努力，相信稀土铝合金的应用会得到进一步的拓展和提升。
综上所述，稀土铝合金原材料具有重要意义。
它的优良性能和广泛应用领域使其成为不可或缺的重要资源。
在未来，稀土铝合金发展前景广阔，但仍需要进一步的研究来优化其制备方法和性能特点。
通过不断的努力，相信稀土铝合金能够为各个领域的发展做出更大的贡献。
文章结构部分主要介绍了整篇文章的组织结构和各个部分的内容概述，下面是文章结构部分的内容：1.2 文章结构本篇文章主要分为三个部分，分别是引言部分、正文部分和结论部分。
稀土元素在铝合金中的作用和应用
在铝合金中加入微量稀土元素，可以显著改善铝合金的金相组织，细化晶粒，去除铝合金中气体和有害杂质，减少铝合金的裂纹源，从而提高铝合金的强度，改善加工性能，还能改善铝合金的耐热性、可塑性及可锻性，提高硬度、增加强度和韧性。
稀土元素的加入使得稀土铝合金成为一种性能优良、用途广泛的新型材料，目前稀土铝合金的产量已近全国铝产量的1／4。
稀土元素在铝合金中的作用稀土元素非常活泼，极易与气体(如氢)、非金属(如硫)及金属作用，生成相应的稳定化合物。
稀土元素的原子半径大于常见的金属如铅、镁等，在这些金属中的固溶度极低，几乎不能形成固溶体。
一般认为，稀土元素加入到铝合金中可起到微合金化的作用；此外，它与氢等气体和许多非金属有较强的亲和力，能生成熔点高的化合物，故它有一定的除氢、精炼、净化作用；同时，稀土元素化学活性极强，它可以在长大的晶粒界面上选择性地吸附，阻碍晶粒的生长，结果导致晶粒细化，有变质的作用。
以下就这3方面的作用详细介绍。
1.变质作用变质处理是指在金属及合金中加入少量或微量的变质剂，用以改变合金的结晶条件，使其组织和性能得到改善的过程。
变质剂又称晶粒细化剂或孕育剂。
稀土元素的原子半径为0.174 ～0.204mm，大于铝原子半径(0.143mm)。
稀土元素比较活泼，它熔于铝液中，极易填补合金相的表面缺陷，从而降低新旧两相界面上的表面张力，使得晶核生长的速度增大，同时还在晶粒与合金液之间形成表面活性膜，阻止生成的晶粒长大，使合金的组织细化。
此外，铝与稀土形成的化合物在金属液结晶时作为外来的结晶晶核，因晶核数的大量增加而使合金的组织细化。
研究表明：稀土对铝合金具有良好的变质效果。
例如，合金化的7005铝合金铸锭本身就呈十分细小的组织。
同时值得一提的是，稀土的变质作用具有长效及重熔稳定性的特点，比用钠(Na)、锶(Sr)等变质剂具有明显优点。
稀土的变质作用只受共晶硅变化的影响。
2.精炼、净化作用稀土元素的脱氧能力比强脱氧剂Al、Mg、Ti等强，微量稀土就能使［O］脱到＜lppm(即<10-4％)。
稀土铝合金概述
立志当早，存高远
稀土铝合金概述
稀土是铝、镁、锌、铜等有色金属良好的净化剂和变质剂，一般只要加入千分之几，就能起到消除有害杂质影响，细化晶粒并产生合金化的作用，从而提高材料的加工和使用性能。
稀土铝合金是代替铜材制造电线电缆的理想材料。
我国冶炼厂生产的铝锭，由于受自然资源的影响，含硅量较高，而硅又是影响导电性能的主要有害杂质，使我国以往生产的铝导线导电性能常常达不到国际电工?我国科学家们借助稀土的作用解决了这个难题，在世界上率先采用微量稀土处理铝液，使其与硅使用形成硅化物析出晶界，加上稀土的微合金化作用，克服了硅的有害影响，明显改善了导电性能，由于稀土还能细化晶粒强化基体，还提高了电线电缆的机械强度和加工性能，使我国生产的铝电线电缆不但导电性能略高于国际电工委员会标准，还比以前机械强度提高了20%，抗腐蚀性能提高了一倍，耐磨性能更是提高了约10 倍，一举改变了我国铝电线电缆生产的落后状况，使产品达到了国际先进水平。
用普通铝制造的铝导线，生产过程中常出现断线，而采用高强度、高导电性的稀土铝合金拉制的铝导线，在生产和使用中断线率明显下降。
在广东省沿海地区遭受的一次强台风袭击中，许多电线电缆遭到严重破坏，过后人们惊异地发现，凡采用稀土铝合金制造的电缆线均安然无恙。
高导电高强度稀土铝电缆已用于50 万伏超高压输电线，还成功地用在长江大跨度输电线路上。
由于提高了强度，用于一万伏输电线路，一般不用钢芯加强，节省了大量镀锌钢丝。
用稀土铝合金拉制的各种电线电缆，电能损耗小，经久耐用，已经成为国家级电网的规范性产品。
目前，我国年产能力已超过40 万吨，形成了一个强大的稀土铝导线输电网，每年可为国家节电40 亿度，创造了可观的经济效益。
铝稀土合金市场分析报告
铝稀土合金市场分析报告1.引言1.1 概述铝稀土合金是一种重要的稀土金属应用材料，具有优良的机械性能和耐腐蚀性能。
它在航空航天、汽车制造、建筑材料等领域有着广泛的应用。
随着全球工业化进程的推进以及新能源汽车、航空航天等新兴产业的发展，铝稀土合金市场需求不断增长。
本报告对铝稀土合金市场进行了深入分析，旨在帮助相关产业从业者更好地了解市场现状和发展趋势，为其未来发展提供参考。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括描述整篇文章的布局和组织方式，以及各个章节的内容概要。
例如可以写道:文章结构部分将会介绍本报告的组织和内容安排。
首先，我们将介绍铝稀土合金市场的概况，包括市场规模、供应链情况和主要参与者。
接下来，我们将深入分析铝稀土合金在各个应用领域的应用情况和市场需求，以及市场地位和趋势。
最后，我们将总结市场前景展望，并提出铝稀土合金市场所面临的挑战，从而得出结论。
通过本报告的分析，我们希望为读者提供全面的铝稀土合金市场信息，帮助他们更好地了解和把握这一市场的发展趋势。
1.3 目的:本报告的目的是对铝稀土合金市场进行全面的分析和研究，旨在深入了解铝稀土合金的市场概况、应用领域和发展趋势。
通过对市场前景展望和市场挑战的分析，为相关行业从业者提供参考和决策依据。
同时也希望通过本报告的撰写，为行业发展和政策制定提供可靠的数据支持，推动铝稀土合金市场的进一步健康发展。
1.4 总结:在本报告中，我们对铝稀土合金市场进行了全面分析。
首先，我们对铝稀土合金市场进行了概述，介绍了其基本情况和发展历程。
接着，我们分析了铝稀土合金在不同应用领域的市场需求和发展情况。
最后，我们对铝稀土合金市场的发展趋势进行了预测和展望。
通过本报告的分析，我们可以看到铝稀土合金市场具有广阔的发展前景，因为其在航空航天、汽车制造、电子产品等领域的应用需求不断增加。
然而，我们也发现了铝稀土合金市场面临的一些挑战，如原材料供应不稳定、生产成本高昂等问题。
稀土在铝、铜、镁合金中的作用与应用
稀土在铝、铜、镁合金中的作用与应用
宋永安;王嘉欣
【期刊名称】《铝加工》
【年(卷),期】2002(025)004
【摘要】我国是一个稀土资源丰富的国家,从60年代起就开始了稀土应用的研究.本文扼要介绍稀土元素在铝合金、铜合金、镁合金中的作用与应用情况,以期推动稀土在有色金属中的应用.
【总页数】5页(P4-7,16)
【作者】宋永安;王嘉欣
【作者单位】重庆有色金属研究所,重庆,400039;吉林麦达斯铝业公司,吉林,辽源,136200
【正文语种】中文
【中图分类】TG1
【相关文献】
1.稀土在铝、镁合金中的应用 [J], 郭旭涛;李培杰;熊玉华;刘树勋;曾大本
2.铜镁合金加工技术研究中心落户中铝洛铜 [J], 刘湘豫
3.铜镁合金加工技术研究中心在中铝洛铜成立 [J], 吴承汕;
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稀土含量对新型铸造铝合金组织和性能的影响
贵 州 科 学 ２ （ ） ５ －６ ，０ １ ９ ４ ：７－ ０ ２ １
Ｇ ｉ ｏ ｃｅ ｃ ｕｚ ｕ Ｓ ・ ｎ ｅ ｈ ｉ
稀 土含 量 对 新 型铸 造 铝 合 金 组织 和 性 能 的 影 响
张 中可 车 云２ 门三泉。 李 ， ，
理化测试 分析研究 中心 ， 阳 贵
摘
祥 朱绍严４
（ 贵州科学院 ， 阳 ５ ００ ； 贵 ５ ０ １ 贵州铝厂 ， 阳 ５ ０ １ ； 贵 ５０ ４ 贵州华科铝材料 工程技术研究 有限公司 ， 阳 ５０ １ ； 贵 ５０ ４ 贵州省
５０ ０ ） ５０ ２
要 ： 本 文 通 过 拉 伸 实验 、 相 分 析 ， 究 了稀 土 含 量 的 变化 对 新 型 铸 造 铝 合 金 的 金 相 组 织 及 其 力 学性 能 的 影 响 ， 步 分 金 研 初
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稀土元素在铝合金行业中应用摘要：在金属铝或铝合金中加入稀土元素金属，制得稀土铝合金，这些稀土铝合金相对与没加稀土元素前的金属铝或铝合金性质上差别较大，稀土铝合金具有许多特殊的和优异的性能，即稀土元素在金属铝或铝合金中起到改性作用。
本文简述稀土元素在铝合金中的机理和行为，稀土元素作为微量元素加入铝及其合金中,不仅有细化晶粒的变质作用,还有净化熔体、减少气体含量及氧化夹杂的精炼效果,从而可显著改善和提高铝及其合金的综合性能。
论述了稀土在铝及其合金中的应用现状及发展前景。
关键词：稀土元素；铝合金；稀土铝合金；应用铝及其合金是有色金属及其合金中品种最多、用途较广、用量仅次于钢铁的金属材料。
随着科学技术的发展,对铝及其合金的性能提出了更高的要求。
为了改善铝及其合金的性能,一方面在熔炼及其加工工艺上进行改进,另一方面在铝及其合金中添加其他元素。
稀土是冶金工业中的有效添加剂,稀土金属具有很高的化学活性、低电位和特殊的电子壳层结构,几乎能与所有元素反应发生作用。
稀土元素在铝及其合金中的作用和应用研究已经取得了明显的效果，主要集中在铝硅系铸造合金、铝镁硅(锌)系变形铝合金、铝合金导线及活塞合金等方面。
目前的研究表明:铝、镁合金中添加稀土元素,可以提高合金的强度,尤其是高温强度,改善合金的塑韧性、耐磨性、抗腐蚀性能、铸造工艺性能等,具有显著的冶炼、合金化作用。
1.稀土元素在铝及其合金中的机理和行为主要基于稀土有很高的化学活性,几乎能与所有的化学元素起反应,尤其与氢、氧和氮有很大的亲合力,从而减少了铝铸锭中气孔、疏松和缩孔等缺陷多能与铁、硅、铅等杂质起作用,故能减少这些杂质的有害影响,充当结晶核心,使铸锭晶粒细化。
总之,趋于一致的结论是,稀土对铝及其合金有净化、变质和合金化三种作用。
2. 稀土元素对铝及其合金作用（1）一般作用：稀土元素位于元素周期表第三副族,具有较大的原子半径,在化合物中3价为特征氧化态,有时呈现2价或4价,在金属元素中化学活性仅次于碱金属和碱土金属元素。
添加少量稀土元素,未形成稀土金属间化合物之前,稀土元素在合金中主要起变质和细化作用,从而使合金获得一系列性能的改善。
当稀土元素添加量足以生成金属间化合物、共晶复合物的金属纤维组织以及固溶强化相时,可以显著提高合金基体的高温性能。
铝合金中添加稀土元素,具有良好的冶炼、改善成形工艺和合金化作用。
（2）冶炼作用：稀土元素在铝合金熔液中具有良好的净化作用。
首先,稀土元素与氧、硫、氢、氮、卤族等元素具有很强的相互作用,生成产物RE2O3, RE2S3,RES, RES2, RE3S4, REH2, REH3, REN, REX3(X为卤族元素)等,在高温下稀土元素与碳、硅、硼反应生成REC2, RE2C3, REC, RE2C, RE3C, RE4C,RESi2, REB4, REB6等。
同时氢在稀土中的溶解度远高于铝、镁合金,因此稀土元素可以较好地除去铝、镁合金中的氢。
对于耐热铝、镁合金,由于晶界夹杂的减少,可以明显提高耐热强度等高温性能。
其次,稀土能与铝、镁合金中低熔点元素砷、铋、铅、锌等作用,生成熔点较高的二元或多元化合物,这些化合物可以成渣析出,也可以成为强化相存在,避免了低熔点金属引起的红脆性问题。
最后,稀土的加入影响或改善铝、镁合金金属液和熔渣的物理化学性质,诸如表面张力、流动性、粘度、夹杂溶解度等,有利于非金属夹杂的球化,促进其上浮,实现铝、镁金属液较好地去除夹杂。
稀土元素在铝、镁合金中具有良好的细化、变质作用。
铝镁合金中少量添加稀土元素,可以增加液态金属结晶中心、增加表面张力、增加过冷度,在析出相或生长相的表面生成一层吸附膜,阻碍晶粒继续长大,进而达到细化晶粒的目的。
添加稀土还可以减小柱状晶,细化合金二次枝晶臂间距,改善晶粒形态,并在一定程度上控制材料晶粒度。
镧和铕对铝合金具有强烈的变质作用,这与其具有较大的原子半径有关。
稀土能够提高铝、镁合金的力学性能,在微观结构上还表现为使晶胞参数变小。
（3）改善工艺作用：稀土元素加入铝、镁合金可以减少熔体中的气体、夹杂,改善液态金属的流动性,因此,显著改善铸造成形工艺性能。
最终可以改善铸锭质量、材料塑性,实现部分零件的以铸代锻。
同时加入稀土元素,可以减小或消除铸件热裂敏感性、以及裂纹、气孔等低倍缺陷。
稀土元素还可以改善铝、镁变形合金性能。
提高其高温稳定性。
拉拔稀土铝导线中,稀土与锆一起形成弥散分布的高熔点金属间化合物,促进铝再结晶温度提高,将耐热铝导线在230℃和250℃加热时,其强度残存率分别为97%和87.5%。
（4）合金化作用：稀土元素在金属结构材料中的合金化作用的大小决定于稀土与金属的相图(如稀土元素在金属中的溶解度)、稀土化合物的性质、形状、分布,稀土在金属中分布和扩散速度,以及稀土对其它合金元素的分布及扩散速度的影响等。
多相铸造铝合金的耐热性由α固溶体的化学成分、第二相的性质、形状和分布状况等因素决定。
α固溶体的化学组成越复杂,组织结构越稳定,合金耐热性越好;第二相热稳定性越高,沿晶界分布的弥散度越高,晶粒越细,则越能阻碍α固溶体的变形,合金耐热性就越好。
第二相的热稳定性通常可以用高温下的显微硬度-热硬性衡量,热硬性研究表明,在350～400℃,铝合金中稀土化合物具有最高的热稳定性。
铝合金中稀土化合物相晶格结构复杂,和A固溶体的结构差别大,所形成的新相扩散过程慢,在高温工作时溶解度变化小。
在铝合金中,稀土元素往往是沿枝晶和晶界分布,形成连续和不连续的网膜。
这些可以提高铝合金晶界强度和抗蠕变能力,使晶间裂纹不易扩展,进而提高合金的热强性。
同时,稀土铝合金的共晶温度较高(Al—Ce合金为638℃),稀土元素沉淀、聚集生成化合物的速度相比铝合金中常用合金元素Si慢得多,这也是稀土铝合金系具有很好的耐热性的原因之一。
稀土在铝及铝合金中固溶度极小,能与杂质生成金属间化合物或非金属化合物,它们偏聚在晶界上,加大了过冷度,具有细化晶粒的作用,同时可以改变铝合金组元Si, Fe, Mg的形态,减少针状晶,增加球状晶,提高铝合金机械性能。
稀土还使铝合金腐蚀电位变正,增大电化学反应的电阻,从而提高铝合金的耐蚀性。
3.稀土铝合金的制备方法稀土在铝合金及其它合金中多以微量元素加入,由于稀土具有很高的化学活性,且熔点较高,高温下易氧化和烧损,所以给稀土铝合金的制备和应用研究造成了一定的困难.在长期的研究中,人们不断探索稀土铝合金的制备方法.目前制备稀土铝合金的生产方法主要有：（1）混熔法—将稀土或混合稀土金属按比例加到高温铝液中,制得中间合金或应用合金。
本法的优点使用简单方便,合金成分含量稳定.缺点是稀土金属在铝液中容易局部过浓,容易发生包晶反应,产生夹杂物,稀土烧损大。
（2）融盐电解法—在电解铝时,向工业铝电解槽中加入稀土氧化物或稀土盐类,同氧化铝一起电解,以制取稀土铝合金.。
（3）铝热还原法—用铝直接在大气压下还原稀土氧化物为稀土金属从热力学上看是不可能的.但是若在过程中设法使稀土改变呈铝-稀土合金状态,并使RE2O3和生成的反应产物Al2O3溶解于低熔点的化合物熔体中,则因还原条件发生变化,还原反应有可能顺利进行。
4. 应用状况与展望应用状况：目前, 稀土元素已应用于导电铝合金中、稀土—铝中间合金的生产、稀土在铝建筑型材中、稀土在铝合金窗纱中、在日用铝制品等产品中。
已开发出稀土合金对铸造铝合金的复合精变处理技术,提高了产品质量,生产成本没有增加,生产过程不对环境产生任何污染。
铝合金中添加少量稀土,可以降低硅含量,提高导电率,改善铝合金的电导及热导性能,同时大大提高铝合金延展性能,这类铝合金大量用于高压传输导线。
一般将添加大量稀土的铝合金称为稀土铝合金,国内外典型的稀土铝合金往往添加富铈混合稀土,如国产ZL401,ZL206等,前苏联的AЦP—1合金等。
较近的研究表明,重稀土钇对提高铝合金耐热性有明显效果,但由于钇的价格较高,尚未得到广泛应用。
稀土铝合金可用于空气调节系统、内燃发动机零部件等在高温高压下工作的零件。
但稀土作为合金元素应用于铝合金,尚存在一些问题。
首先是稀土较高的价格加增了最终产品的成本,通过研究的深入,不断提高材料使用性能,最终提高产品性价比。
其次稀土合金化添加工艺始终是需要攻克的技术难关,准确把握稀土在铝合金中的添加量,控制稀土铝合金中间相的形成,进而使产品保持稳定、优秀的力学及其它性能,是该领域工作者重要攻关目标之一。
最后,铝合金的回收再生性能是其比塑料制品优越的特性之一，但是,稀土铝合金中由于稀土元素成分易于波动,给其回收再生带来一定困难,需要在今后的实践中探索成熟的回收再生工艺。
展望：我国是一个稀土蕴藏丰富的国家,充分开发利用丰富的矿产资源,进行稀土在铝及其合金中的应用研究,将对我国工业以至整个国民经济的发展起到巨大的推动作用。
随着稀土铝合金新的工业性生产方法推广,试制各种各样铝基稀土合金研究工作将会迅速发展起来。
高纯稀土在铝合金中的应用发展大大加快,稀土在铝合金中的应用总量逐年增加，可以预见,随着稀土在铝合金中的应用研究深入开展,人类认识水平和技术水平的不断提高,更加广泛的、更多系列的新型稀土铝合金即将被开发、应用。
参考文献1.袁孚胜,李明茂,朱应禄,钟海燕，稀土在铝及其合金中的作用和应用，上海有色金属，第30卷第3期2 0 0 9年9月2.郭旭涛,李培杰,熊玉华,刘树勋,曾大本，稀土在铝、镁合金中的应用，材料工程，2004年8期3. 甘富华，稀土生产开发应用现状与发展趋势，江苏冶金，第36卷第4期2008年8月4. 曾桂生,谢刚,张记市，稀土铝合金制备方法的研究现状，南方金属，总第134期2003年10月。