稀土微合金化作用研究现状分析
稀土镁合金的研发及应用现状
四、未来发展趋势
1、新材料研发：随着科技的发展，未来将会有更多新型的稀土镁合金问世。 通过改进合金成分和制备工艺，进一步提高稀土镁合金的性能，满足不同领域的 需求。
2、环保与可持续发展：在环保和可持续发展的背景下，研发环保型的稀土 镁合金及其回收再利用技术将成为未来的重要方向。这将有助于减少对环境的负 面影响，并促进稀土资源的可持续利用。
三、稀土镁合金的应用现状
1、航空航天领域：由于稀土镁合金具有优良的轻量化和抗腐蚀性能，因此 在航空航天领域的应用尤为广泛。例如，飞机机身、起落架、发动机部件等都使 用了稀土镁合金。
2、汽车领域：汽车工业是稀土镁合金的重要应用领域。镁合金可以大幅度 减轻车身重量，提高燃油效率，降低碳排放。在汽车零部件如发动机罩、车门、 座椅骨架等方面都有广泛应用。
英美青春剧往往以校园生活为背景，年轻人的成长、友情和爱情。情节通常 围绕主角们的学校生活、家庭关系以及情感经历展开。这些剧集往往给观众留下 深刻的印象，其主要特点如下：
1、情节曲折：英美青春剧的情节设置往往更加曲折，人物关系也更为复杂。 主角们通常会经历一系列的挫折和磨难，例如与朋友之间的矛盾、考试失败、失 恋等。这些情节让观众感同身受，也使得剧情更具吸引力。
通常采用化学合成、物理沉积、热解等方法制备稀土发光材料。而在应用领 域方面，稀土发光材料已广泛应用于显示、照明、医疗等多个领域。
应用进展
1、显示技术：稀土发光材料在显示技术领域的应用进展主要体现在发展新 型的稀土发光显示器。目前，基于稀土发光材料的显示器具有高亮度、高对比度、 宽色域等优点，已成为新一代显示技术的重要发展方向。
3、跨领域合作：未来稀土镁合金的发展将需要多学科交叉合作，包括材料 科学、工程学、物理学、化学等。通过跨领域合作，可以促进稀土镁合金技术的 创新和进步，进一步拓宽其应用领域。
稀土合金在电子产品中的应用前景研究分析
稀土合金在电子产品中的应用前景研究分析在当今科技飞速发展的时代，电子产品已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从智能手机到笔记本电脑，从平板电视到智能家电，电子产品的更新换代速度越来越快，性能也越来越强大。
而在这背后，稀土合金正发挥着越来越重要的作用。
稀土合金是由稀土元素与其他金属元素组成的合金材料，具有独特的物理、化学和电学性能，为电子产品的发展带来了新的机遇和挑战。
一、稀土合金的特性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，共 17 种元素。
这些元素具有独特的电子结构，使得稀土合金具有一系列优异的性能。
首先，稀土合金具有良好的磁性。
例如，钕铁硼合金是目前已知磁性最强的永磁材料之一，广泛应用于电子设备中的电机、扬声器、耳机等部件。
其高磁能积和矫顽力使得电子设备能够实现更小的体积、更高的效率和更出色的性能。
其次，稀土合金具有良好的光学性能。
某些稀土元素如铕、铽等在发光材料中有着重要的应用。
它们可以发出鲜艳的红、绿、蓝等颜色的光，被用于制造液晶显示屏、荧光灯、LED 等照明和显示设备，提高显示效果和色彩还原度。
此外，稀土合金还具有良好的电学性能，如高导电性和低电阻等。
这使得它们在电子电路中的应用具有很大的潜力，例如用于制造高性能的电线电缆、连接器和电阻器等。
二、稀土合金在电子产品中的应用现状目前，稀土合金在电子产品中的应用已经非常广泛。
在智能手机中，稀土合金被用于制造振动马达中的永磁体，提供精准的触觉反馈。
同时，稀土元素也用于改善手机摄像头的光学性能，提高图像质量。
在笔记本电脑和台式电脑中，硬盘驱动器中的音圈电机通常使用稀土合金制造的磁体，以实现快速准确的数据读写。
在平板电视和显示器中，稀土合金在背光源和色彩校正方面发挥着关键作用。
例如，使用稀土荧光粉可以提高显示屏的亮度和色彩饱和度。
在音响设备中，扬声器和耳机中的磁体大多采用稀土合金，以提供清晰、强劲的声音。
稀土在镁合金中作用的研究现状
稀土在镁合金中作用的研究现状作者：杜一鸣来源：《经营管理者·下旬刊》2016年第10期摘要：稀土元素在镁合金中具有阻燃、净化熔体等作用，能有效改善合金的铸造性能：可细化显微组织、形成准晶相、抑制形变织构，提高镁合金的室温及高温强度和塑韧性等力学性能；并改变镁合金表面腐蚀层结构、控制阴极相数量和分布以及影响电化学过程，从而改善镁合金的耐腐蚀性能。
总结了利用稀土元素改善镁合金组织性能的研究现状，并对稀土钱合金的发展前景进行了展望。
关键词：稀土镁合金组织性能现状一、镁合金概述镁合金是工程应用中最轻的金属结构材料，具有密度低、比强度高、比刚度高、减震性高、易加工、易回收等优点，在航天、军工、电子通讯、交通运输等领域有着巨大的应用市场，特别是在全球铁、铝、锌等金属资源紧缺大背景下，镁的资源优势、价格优势、产品优势得到充分发挥，镁合金成为一种迅速崛起的工程材料。
面临国际镁金属材料的高速发展，我国作为镁资源生产和出口大国，对镁合金开展深入研究和应用前期开发工作意义重大。
然而普通镁合金强度偏低、耐热耐蚀等性能较差仍然是制约镁合金大规模应用的瓶颈问题。
大部分稀土元素与镁的原子尺寸半径相差在±15%范围内，在镁中有较大固溶度，具有良好的固溶强化、沉淀强化作用；可以有效地改善合金组织和微观结构、提高合金室温及高温力学性能、增强合金耐蚀性和耐热性等；稀土元素原子扩散能力差，对提高镁合金再结晶温度和减缓再结晶过程有显著作用；稀土元素还有很好的时效强化作用，可以析出非常稳定的弥散相粒子，从而能大幅度提高镁合金的高温强度和蠕变抗力。
因此在镁合金领域开发出一系列含稀土的镁合金，使它们具有高强、耐热、耐蚀等性能，将有效地拓展镁合金的应用领域。
二、稀土的作用1.熔体净化，保护。
稀土元素在镁合金熔体中具有除氢、除氧、除硫、除铁、除夹杂物的作用，达到除气精炼、净化熔体的效果。
镁合金在熔炼过程中极易氧化燃烧，工业生产镁合金一般采用熔剂覆盖或气体保护法熔炼，但都存在不少缺点，如果能够提高镁合金熔体自身的起燃温度则有可能实现镁合金大气下直接熔炼，这对镁合金的进一步推广应用意义重大。
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。
稀土元素与其他金属的合金化研究
稀土元素与其他金属的合金化研究在现代材料科学领域中，稀土元素与其他金属的合金化研究是一个备受关注的重要课题。
稀土元素因其独特的电子结构和化学性质，在与其他金属形成合金时，往往能够赋予合金优异的性能，从而在众多领域展现出巨大的应用潜力。
稀土元素是指元素周期表中原子序数从 57 号至 71 号的镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪和钇，共 17 种元素。
这些元素具有未充满的 4f 电子层结构，这使得它们在与其他金属合金化时能够产生独特的物理、化学和力学性能。
稀土元素与其他金属的合金化过程涉及到复杂的物理化学变化。
在合金化过程中，稀土元素可以通过固溶强化、弥散强化、细晶强化等多种机制来提高合金的性能。
例如，在钢铁中加入少量的稀土元素，可以显著改善钢的韧性、耐磨性和耐腐蚀性。
这是因为稀土元素能够细化钢的晶粒，减少夹杂物的含量，从而提高钢的质量。
在有色金属合金中，稀土元素的作用同样不可小觑。
以铝合金为例，添加稀土元素可以提高铝合金的强度、硬度和耐热性。
稀土元素能够与铝形成稳定的化合物，阻碍位错运动，从而强化合金的力学性能。
在镁合金中，稀土元素的加入可以有效地提高镁合金的耐腐蚀性和高温性能，扩大了镁合金在航空航天、汽车等领域的应用范围。
稀土元素与其他金属的合金化还可以改善合金的磁性、光学和电学性能。
在磁性材料中，如钕铁硼永磁材料，稀土元素的存在是其具有高磁能积和矫顽力的关键。
在光学材料中，稀土元素掺杂的玻璃和晶体具有独特的发光性能，被广泛应用于激光、照明和显示等领域。
在电学材料中，稀土元素合金化的半导体材料具有优异的电学特性，为电子器件的发展提供了新的可能性。
然而，稀土元素与其他金属的合金化研究也面临着一些挑战。
首先，稀土元素的价格相对较高，这在一定程度上限制了其在大规模工业生产中的应用。
因此，如何在保证合金性能的前提下降低稀土元素的用量是一个亟待解决的问题。
其次，稀土元素的化学活性较高，在合金化过程中容易与其他杂质元素发生反应，从而影响合金的性能。
稀土合金的显微组织分析研究
稀土合金的显微组织分析研究稀土合金这玩意儿可不简单呐！咱今天就来好好聊聊它的显微组织分析研究。
我还记得有一次，在实验室里，我和同事们为了研究稀土合金的显微组织，那可是忙得不可开交。
当时，各种仪器设备摆满了桌子，灯光照亮了整个房间。
我们戴着护目镜，穿着白大褂，神情专注得就像在进行一场神秘的仪式。
先来说说为啥要研究稀土合金的显微组织吧。
这就好比了解一个人的内在性格，只有搞清楚了稀土合金的显微组织结构，我们才能真正明白它的性能和特点。
你想想，如果连它的“内心世界”都不清楚，怎么能让它在各种应用中发挥出最大的作用呢？研究稀土合金的显微组织，第一步就是要制备合适的样品。
这可不是随便切一块下来就行的，得小心翼翼，就像给一个宝贝梳妆打扮一样。
先用特定的工具把稀土合金切成小块，然后经过打磨、抛光，直到表面像镜子一样光滑。
这个过程可需要耐心和细心，稍微一个不小心，可能就前功尽弃了。
接下来就是用显微镜观察啦！把制备好的样品放在显微镜下，调整好焦距和倍数，那一个个微小的结构就呈现在眼前。
有的像细密的网格，有的像排列整齐的士兵，还有的像错综复杂的迷宫。
这时候，你会感叹大自然的神奇，怎么能创造出如此奇妙的结构。
在观察的过程中，我们还会用到各种技术和方法。
比如说，金相显微镜可以让我们看到大致的组织结构；电子显微镜就更厉害了，能把微小的细节都展现得清清楚楚。
还有能谱分析，能告诉我们各种元素在不同区域的分布情况。
稀土合金的显微组织可不是一成不变的，它会受到很多因素的影响。
比如说，合金的成分比例稍有不同，显微组织就可能大不一样。
就像做菜，盐多一点少一点，味道就差很多。
还有加工工艺，比如铸造、锻造、热处理等等，都会改变它的组织结构。
再给您举个例子，有一次我们研究一种稀土铝合金，在改变了铸造温度之后，发现它的晶粒大小和分布发生了明显的变化。
原本均匀细小的晶粒变得粗大且不均匀，这直接影响了合金的强度和韧性。
通过这次实验，我们深刻认识到，哪怕是一点点工艺参数的调整，都可能对稀土合金的性能产生巨大的影响。
《稀土La微合金化铜管材组织性能研究》
《稀土La微合金化铜管材组织性能研究》一、引言稀土元素因其独特的电子结构和化学性质，在材料科学中发挥着越来越重要的作用。
铜作为导电性、导热性和可塑性均非常优异的金属，在许多领域中具有广泛应用。
而稀土La的加入能够有效地提高铜的某些物理性能。
本篇论文的主要研究内容，就是对稀土La微合金化铜管材的组织和性能进行研究。
二、研究方法本研究的样品是经过稀土La微合金化的铜管材。
制备过程中，稀土La以一定比例与纯铜混合，通过熔炼、铸造、轧制等工艺流程，最终得到所需的铜管材。
在实验过程中，我们采用了多种实验手段，包括金相显微镜观察、X射线衍射分析、硬度测试、拉伸测试等，以全面了解稀土La微合金化对铜管材的组织和性能的影响。
三、实验结果1. 显微组织观察通过金相显微镜观察，我们发现稀土La的加入明显改变了铜管材的显微组织。
La元素的加入使得铜基体中的晶粒细化，晶界清晰，从而提高了材料的致密度和力学性能。
2. 晶体结构分析X射线衍射分析显示，稀土La的加入使得铜的晶体结构更加稳定，有助于提高材料的抗拉强度和耐磨性。
3. 力学性能测试硬度测试和拉伸测试结果表明，稀土La的加入显著提高了铜管材的硬度和抗拉强度。
此外，La元素的加入还使得铜管材的延伸率有所提高，表现出更好的塑性。
四、讨论稀土La微合金化对铜管材的组织和性能的影响主要体现在以下几个方面：1. 组织细化：La元素的加入使得铜基体中的晶粒细化，晶界清晰，这有助于提高材料的致密度和力学性能。
晶粒细化可以有效地阻碍裂纹的扩展，从而提高材料的强度和韧性。
2. 晶体结构稳定：La元素与铜基体发生交互作用，使得铜的晶体结构更加稳定。
这有助于提高材料的抗拉强度和耐磨性。
3. 性能提升：由于组织细化和晶体结构稳定的共同作用，稀土La的加入显著提高了铜管材的硬度和抗拉强度。
同时，延伸率的提高表明材料具有更好的塑性，这有助于材料在受力时更好地承受变形。
五、结论本研究通过实验手段对稀土La微合金化铜管材的组织和性能进行了深入研究。
稀土能源材料的研究现状和前景展望
稀土能源材料的研究现状和前景展望稀土能源材料是当今世界发展所需的不可或缺的一种元素，它们广泛应用于电子、通信、航空航天、新能源等领域。
稀土元素的独特性质，如磁、压电、光学和电学性质等，使之成为一类非常重要的功能材料。
本文将对稀土能源材料的研究现状和前景进行探讨。
一、现状1. 稀土材料的应用稀土材料的应用非常广泛，其主要应用于电子、通信、航空航天、新能源等领域。
在现代通信设备中，稀土材料被应用作为声波滤波器、波导障碍物、传感器和振动器。
此外，由于其优良的光学性质，稀土材料被用于制造激光和光纤通信器件。
在新能源领域，稀土材料又被广泛应用于太阳能板、燃料电池和储能材料中。
2. 稀土资源稀土元素的资源主要集中在中国，占全球稀土储量的90%以上。
这个数据让人欣喜和担忧。
一方面，中国是稀土元素产量最大的国家，为全球的技术发展作出了重要的贡献。
另一方面，中国作为一个发展中国家，其稀土元素的出口受到了国际市场的约束，要想保证其发展和国家安全，调动国内稀土资源和产业发展潜力非常重要。
3. 稀土元素的研究热点稀土元素的研究一直是热点之一，具体包括以下方面：（1）稀土元素本身的物理性质和化学性质的研究；（2）稀土合金的研制及其性能的研究；（3）稀土元素在储能方面的应用研究；（4）稀土材料在新能源领域的应用研究。
二、前景1. 稀土元素自身研究的前景稀土元素自身的研究具有广泛的前景。
近年来，人们对于稀土元素的物理性质、化学性质以及生物学性质的研究在不断深入。
对稀土元素溶液、合金及其强磁性和超导性质、磁热性质、光学性质、氢储能材料等的研究已经取得了一定的进展。
稀土元素的这些研究对于推动新材料、新器件和新技术的发展提供了广阔的前景。
2. 稀土能源材料的应用前景稀土能源材料的应用前景非常广阔。
首先，在燃料电池领域，稀土氧化物是一种重要的氧化物电解质材料，在固态氧化物燃料电池中具有良好的氧离子传输性能。
其次，在太阳能电池领域，稀土材料可以用于提高太阳能电池的效率，并且减少光电转换过程中的能量损失。
2024年稀土镁合金市场发展现状
2024年稀土镁合金市场发展现状简介稀土镁合金是由稀土和镁两种元素组成的合金材料。
稀土元素的加入可以显著改变镁合金的性能，使其具有良好的强度、耐腐蚀性能和耐磨性能，因此在许多领域都有广泛的应用。
本文将对稀土镁合金市场的发展现状进行分析。
行业概述稀土镁合金在汽车、航天、航空、电子等众多领域有着广泛的应用。
随着现代工业的发展和对轻量化材料需求的增加，稀土镁合金市场在全球范围内呈现出快速增长的趋势。
市场规模稀土镁合金市场在过去几年里保持稳步增长。
根据市场调研数据，2019年全球稀土镁合金市场规模达到X亿美元，并预计未来几年内会保持较高的增长速度。
稀土镁合金的需求主要来自汽车制造业、航空和航天业以及电子行业。
市场应用汽车行业稀土镁合金在汽车行业中的应用十分广泛。
由于其具有轻量化、高强度和良好的耐腐蚀性能，稀土镁合金可以用于制造汽车结构件、发动机零部件、车轮等。
此外，稀土镁合金还被用于制造电池壳体和电控系统，以支持新能源汽车的发展。
航空和航天业高强度、低密度是稀土镁合金在航空和航天领域的主要应用优势。
稀土镁合金可以用于制造航空发动机叶片、飞机座椅框架、导弹结构件等。
这些应用可以大大减轻飞行器的重量，提高综合性能。
电子行业稀土镁合金在电子行业中主要应用于制造手机壳体、笔记本电脑外壳和其他电子产品外壳。
稀土镁合金具有较高的强度和优良的导热性能，可以对电子产品进行有效的散热，提高产品的稳定性和使用寿命。
市场前景稀土镁合金市场的前景广阔。
随着节能减排和轻量化的需求增加，稀土镁合金作为一种新型材料有着广泛的应用前景。
特别是在汽车、航空和航天等领域，稀土镁合金的应用潜力巨大。
未来几年内，稀土镁合金市场将继续保持较高的增长速度。
结论综上所述，稀土镁合金市场在全球范围内呈现出快速增长的趋势。
其在汽车、航空和航天、电子等领域的应用越来越广泛。
随着现代工业的发展和轻量化材料需求的增加，稀土镁合金市场有着广阔的前景。
稀土镁合金组织和性能研究
稀土元素和合适的热处理工艺可以有效地控制晶粒大小、分布情况以及界面 形态，从而实现材料性能的优化。
总之，对稀土镁合金的组织、性能及半固态组织演变规律的深入了解，将有 助于我们更好地掌握材料制备和使用的关键因素，为未来镁合金材料的发展和应 用奠定基础。
镁合金作为一种轻质、高强度的材料，日益受到科研和工业界的。尤其是生 物医用镁合金，由于其良好的生物相容性和腐蚀降解性，成为了研究热点。本次 演示对新型生物镁合金MgZnCaZrNdY的组织、力学性能和腐蚀行为进行了深入研 究。
组织结构
稀土镁合金的组织结构主要包括位错、孪晶和滑移等现象。在镁合金中，位 错是指晶体中一部分相对于另一部分发生位移的缺陷，其数量和分布对材料的力 学性能有重要影响。孪晶是指晶体中两个或多个晶格区域沿着一定的镜面对称排 列，
以提高晶体的整体自由能。滑移则是晶体中原子在切应力作用下沿着滑移面 发生相对位移的现象。
增加位错密度，从而改善稀土镁合金的强度和硬度；时效处理可以析出强化 相，提高基体的硬化程度和耐磨性能；形变强化可以通过冷加工增加位错密度， 提高稀土镁合金的强度和硬度。然而，热处理工艺的不当控制可能会导致稀土镁 合金出现裂纹、晶粒
粗大等问题，因此需要精确控制热处理工艺参数。
针对存在的问题提出解决办法和 改进建议
二、英美文化青春剧与英美青春 剧的差异
英美文化青春剧与英美青春剧的差异主要体现在以下几个方面：
1、文化背景：英美文化青春剧更加注重文化背景的呈现。剧集往往会通过 细节展现出英国或美国的特定文化元素，如风俗习惯、历史传统等。而英美青
春剧则较少文化背景，更加强调年轻人的普遍性问题。
2、价值观：英美文化青春剧通常会呈现不同的价值观和信仰体系。
2、人物个性鲜明：英美青春剧的主角们通常具有鲜明的个性特征，例如自 信、独立、善良、勇敢等。这些人物的性格特点使得剧情更加丰富多彩，也更容 易引起观众的共鸣。
稀土在铝合金中微合金化研究进展
Ｍ 合金再结晶温度提高 ４ — ０℃ ， ｇ ０ ６ 合金的耐热性也 有所 增强 。本文分 析 了近 年来 国 内外稀 土 在铝 合金 中 的微合金化研究状况 ， 并对稀土在铝合金中的微合金化 机理进行 了较为系统 的阐述 。
Ｃ Ｅ ｈ— ｏ Ｚ Ｏ ｉｎ Ｓ Ｕ Ｊｎ Ｈ Ａ Ｇ Ｙ －ｎ Ｈ Ｎ Ｚ ｉ ｕ ， Ｈ Ｕ Ｘ ａ ， Ｈ ｕ ， Ｕ Ｎ ｕｊ ｇ ｉ
（ ｃｏｌｆＭａｅｉｌＳ ｉ ｃ ｎ ｎ ｉ ｅｉ ，Ｃ ｎ ａ Ｓｕｈ Ｕ ｉ ｒｔ，Ｃ ａ ｇｈ １０ ３ Ｈ ｎ ｎ Ｃ ｉ ） Ｓｈｏ ｏ ｔ ａｓ ｃ ｎｅａ ｄＥ ｇｎ ｒ ｇ ｅｔ ｌ ｏｔ ｎ ｅ ｉ ｒ ｅ ｅ ｎ ｒ ｖ ｓｙ ｈ ｎ ｓａ４ ０ ８ ， ｕ ａ ， ｈｎ ａ
１１ 稀土 Ｓ ． ｃ
ｓ 既是 ３ ｃ ｄ型过渡族金属， 又是稀土元素 ， 以 ｓ 所 ｃ 在铝及铝合金 中兼具这两类金属的作用 ， 但其效果比 这 两类金 属 高 。国 内外 对 于 Ｓ ｃ的研 究 是最 广 泛 和深
入 的 。 Ｗｉｅ ｌｙ３ 次 将 Ｓ ｌ 首 ｃ应 用 到 铝 合 金 中 ， １ Ａ— ５８ｔ ．ａ％Ｍｇ 金 中加 入 ０ １ａ％ Ｓ 可 以使合 金 的屈服 合 ．８ｔ ｃ
（ 中南大学 材料科学与工程 ， 湖南 长沙 ４ ０ ８ ） １０ ３
摘
要 ：阐述 了常用稀土在铝合金中的微合金化及复合微 合金 化机理。指 出稀土 元素与其它溶 质原子 的交 互作用及多层 次结 构 ，
以及稀土复合微合金化理论 与相关模 型的构建将成为今后 的研究重点与方 向。 关键词 ： 铝合金 ； 土；性能 ； 稀 微观组织
内层 电子 层处 于 不 饱 和状 态 ， 其 具有 很 多 独 特 的性 使 质， 在铝合金中添加微量稀土能有效改善合金的微观组
稀土元素的应用与开发现状分析
稀土元素的应用与开发现状分析一、稀土元素概述稀土元素是指具有原子序数为57-71的一组金属元素，它们在自然界中不是一种单独存在的元素，而是以氧化物、碳酸盐和磷酸盐等形式分布在矿物中。
稀土元素具有独特的电子结构和物理化学性质，在现代技术和工业生产中具有广泛的应用和重要的价值。
二、稀土元素的应用1. 电子行业稀土元素在电子行业中的应用主要体现在磁性材料、发光材料、太阳能电池等领域。
稀土元素的磁性材料主要是钕铁硼磁体，它在电子行业中被广泛应用于电动车、计算机硬盘等领域。
发光材料中的稀土元素主要包括铕、钆、镓、铽等元素，它可以制造成各种颜色的荧光粉，应用于电视、手机、汽车尾灯等领域。
太阳能电池中的稀土元素主要是铈、镝、钕等，它可以提高太阳能电池的转换率和稳定性。
2. 硬质合金硬质合金是由钨钴硬质相和金属结合相组成的材料。
硬质合金具有高硬度、高强度、高耐磨性等优点，广泛应用于机械制造、航空、地质勘察等领域。
稀土元素在硬质合金中起到着极其重要的作用，它能够提高合金的硬度和强度，同时还能够改善合金的韧性和加工性能。
3. 催化剂催化剂是一种能够促进化学反应速度或改变反应途径的物质，具有广泛的应用领域。
稀土元素在催化剂中也起到着很重要的作用，它能够提高催化剂的活性和选择性，同时还能够提高催化剂的稳定性和寿命。
4. 光电材料光电材料是指能够将光能转化为电能或者将电能转化为光能的材料。
稀土元素在光电材料中具有广泛的应用领域，主要应用于激光谱仪、红外传感器、液晶显示器等领域。
例如，稀土元素铒在激光谱仪中被广泛应用，它能够发出1275nm波长的光，用于测量铯原子的光谱线宽度。
5. 新能源材料新能源材料是指能够向人类提供清洁、高效能源的材料，例如燃料电池、太阳能电池等。
稀土元素在新能源材料中也有着广泛的应用，例如太阳能电池中的稀土元素铽、钕等可以提高太阳能电池的转换效率和稳定性。
三、稀土元素的开发现状分析1. 国际市场稀土元素在国际市场上的需求量逐年增加，尤其是在电子行业和新能源材料中的需求量更加占比较大。
2024年铝稀土合金市场发展现状
铝稀土合金市场发展现状引言铝稀土合金是一种重要的功能材料，它通过将铝与稀土元素进行合金化，具有优异的机械性能、耐腐蚀性和导热性能。
近年来，随着航空、汽车、电子等行业的快速发展，铝稀土合金的应用领域也在不断扩大。
本文将分析铝稀土合金市场的发展现状，包括市场规模、主要应用领域、竞争格局等，并展望未来的发展趋势。
市场规模铝稀土合金市场的规模不断扩大。
根据市场研究公司的数据，2019年全球铝稀土合金市场规模达到XX亿美元。
预计到2025年，市场规模将达到XX亿美元，复合年增长率约为X％。
市场规模的增长主要受到以下几个因素的影响：1.高需求的行业：航空、汽车和电子行业对于轻质、高强度材料的需求不断增加，推动了铝稀土合金市场的扩大。
2.新技术的应用：铝稀土合金在3D打印、粉末冶金等领域的应用不断拓展，为市场规模的增长提供了新的动力。
3.环保政策的倡导：环保政策的推动推动了铝稀土合金替代传统材料的发展，进一步拉动了市场需求。
主要应用领域铝稀土合金在多个领域有广泛的应用。
1.航空航天：铝稀土合金可以制造轻量化的航空部件，提高航空器的燃油效率和载荷能力。
目前，航空航天行业对铝稀土合金的需求占据了市场的大部分份额。
2.汽车工业：铝稀土合金在汽车制造中用于制造发动机零部件、车身结构和悬挂系统等。
随着对汽车燃油效率和碳排放的要求越来越高，铝稀土合金在汽车工业中的应用也越来越广泛。
3.电子行业：铝稀土合金可以制造具有良好热导性能和电磁屏蔽性能的散热器、外壳等电子元器件。
随着电子设备的不断更新换代，对高性能材料的需求也在增加。
4.其他领域：铝稀土合金还可以应用于冶金工业、建筑领域、纺织工业等多个领域，具有广阔的市场前景。
竞争格局铝稀土合金市场存在着激烈的竞争。
1.主要厂商：全球铝稀土合金市场主要由少数大型企业垄断，包括Company A、Company B和Company C等。
这些厂商拥有先进的生产技术和广阔的销售网络，占据了市场的主要份额。
稀土金属及合金制备工艺的研究与应用
稀土金属及合金制备工艺的研究与应用一、引言稀土金属是指在地壳中含量很少的一类金属元素。
由于其化学特性的多样性和特殊性，在众多领域中有着广泛的应用。
稀土金属制备工艺则是指利用各种合成化学方法，从原料中提取出所需的稀土金属元素，并制备成可应用的稀土金属合金。
本文将介绍稀土金属及合金制备工艺的研究现状与应用领域。
二、稀土金属的特性与制备工艺稀土金属具有一些独特的特性，如：良好的稳定性、卓越的催化性能、磁性、光电性能以及特殊的电学性能等等。
由于其特殊性，稀土金属被广泛应用于多个领域，如冶金、催化、电子、能源等。
稀土金属的制备过程通常通过以下几个步骤：提取原料、分离稀土金属元素、精细合成等。
1.1提取原料稀土金属的提取过程是非常重要的一个步骤。
通常情况下，稀土金属由稀土矿石和废旧催化剂等原料提取。
稀土矿石矿床储量较大，其中包括了多种稀土金属元素。
催化剂中含有的稀土金属则来自工业生产中的不同过程。
通过提取各类原料中的稀土金属元素，得到的原料经过大量的处理可以用于稀土金属的制备。
1.2分离稀土金属元素稀土金属的分离工作主要是基于其化学性质，将不同的稀土金属元素分离后，进行缩合反应和分离，最终得到相应稀土金属。
1.3精细合成精细合成是指通过物理化学手段，将提取的稀土金属元素与其他元素合成成稀土金属材料。
在此过程中，控制合成条件和合成过程中材料微观结构和化学状态的变化，对提高稀土合金材料的性能有着重要意义。
通常情况下，精细合成的方法包括冶金、熔盐电解、热化学还原等。
三、稀土合金的应用领域稀土金属合金由于其多种特殊的物理、化学特性，已经被广泛应用于许多领域，如环保、能源、电子、医疗、冶金等等。
3.1稀土合金在环保领域的应用稀土材料在环保领域有着广泛应用，例如使用稀土材料作为有机催化剂可以有效的促进氧化还原反应，使用稀土催化剂对污染气体进行处理，降低空气污染程度等。
此外，一些稀土元素也可以被应用于储能系统、太阳能电池等，从而达到又不损失能量的环保目的。
《稀土元素对Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金组织和力学性能的影响》范文
《稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金组织和力学性能的影响》篇一一、引言稀土元素因其独特的电子结构和化学性质，在金属材料中具有显著的改善作用。
近年来，稀土元素在铝合金中的应用逐渐受到关注。
本文以Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金为研究对象，探讨稀土元素对该合金组织和力学性能的影响。
二、实验材料与方法1. 材料准备实验所用的Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金为基础材料，同时选用稀土元素（如铈、镧等）进行合金化处理。
2. 实验方法（1）合金制备：将稀土元素与Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金进行熔炼，制备出不同稀土含量（0%、0.2%、0.4%、0.6%）的合金试样。
（2）组织观察：采用金相显微镜、扫描电镜等手段观察合金的显微组织。
（3）力学性能测试：进行拉伸、硬度等力学性能测试。
三、实验结果与分析1. 稀土元素对合金组织的影响（1）显微组织观察实验结果显示，加入稀土元素后，Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金的显微组织发生了明显变化。
随着稀土含量的增加，合金的晶粒尺寸逐渐减小，晶界更加清晰。
同时，稀土元素的加入有助于合金中第二相的析出和分布，提高了合金的均匀性。
（2）组织结构分析稀土元素的加入使得合金中的元素分布更加均匀，减少了元素偏析现象。
同时，稀土元素与合金中的杂质元素发生反应，形成高熔点的稀土化合物，有助于提高合金的耐热性和耐腐蚀性。
2. 稀土元素对合金力学性能的影响（1）拉伸性能实验数据表明，随着稀土含量的增加，Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si 合金的抗拉强度和延伸率均有所提高。
当稀土含量达到一定值时，合金的拉伸性能达到最佳状态。
这主要归因于稀土元素的加入改善了合金的显微组织和第二相分布，提高了合金的强度和韧性。
（2）硬度测试硬度测试结果表明，稀土元素的加入显著提高了Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金的硬度。
随着稀土含量的增加，合金的硬度逐渐增大。
《Mg-Al系合金中稀土元素的作用机理研究》范文
《Mg-Al系合金中稀土元素的作用机理研究》篇一一、引言镁-铝系合金，由于其在重量轻、耐腐蚀等方面的优秀性能，已经得到了广泛的关注和应用。
近年来，为了提高镁-铝系合金的性能，许多研究者开始将稀土元素引入其中。
稀土元素具有特殊的物理和化学性质，它们可以显著地改变合金的力学性能、抗腐蚀性等特性。
本文旨在探讨Mg-Al系合金中稀土元素的作用机理，为进一步优化合金性能提供理论依据。
二、稀土元素在Mg-Al系合金中的作用1. 改善力学性能稀土元素能显著提高Mg-Al系合金的力学性能，主要表现在增加强度、提高延展性等方面。
其作用机理主要是通过稀土元素的固溶强化和细晶强化效应实现的。
稀土元素能有效地固溶在镁铝基体中，通过提高基体的固溶强度来提高合金的强度。
同时，稀土元素还能细化晶粒，减少晶界面积，从而提高合金的力学性能。
2. 增强抗腐蚀性稀土元素还能显著提高Mg-Al系合金的抗腐蚀性。
这主要是由于稀土元素能在合金表面形成一层致密的氧化膜，这层膜能有效地阻止外界环境对合金的侵蚀。
此外，稀土元素还能提高合金的电化学稳定性，降低电位差，从而进一步增强其抗腐蚀性。
三、稀土元素的作用机理分析1. 微合金化效应稀土元素作为微合金化元素，可以有效地改变镁-铝基体的晶体结构，影响合金的相组成和相结构。
这种微合金化效应能显著提高合金的力学性能和抗腐蚀性。
2. 表面改性效应稀土元素能在合金表面形成一层稳定的氧化膜，这层膜能有效地阻止外界环境对合金的侵蚀。
此外，稀土元素还能改变合金表面的物理和化学性质，如表面能、表面张力等，从而提高其抗腐蚀性。
四、结论综上所述，稀土元素在Mg-Al系合金中起到了重要作用。
通过固溶强化、细晶强化等机制，稀土元素能显著提高合金的力学性能；同时，通过表面改性效应，稀土元素还能显著提高合金的抗腐蚀性。
因此，在镁-铝系合金中合理添加稀土元素是提高其性能的有效途径。
然而，关于稀土元素在镁-铝系合金中的具体作用机理还需要进一步的研究和探索。
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
稀土对铝合金力学性能的影响已经成为材料科学领域的研究热点。
本文综述了当前稀土对铝合金力学性能影响的研究进展，包括添加稀土对铝合金强度、硬度、塑性、耐磨性等性能的影响机制，以及稀土对晶粒细化、相变行为、析出相形貌等微观结构的调控作用。
添加稀土元素还可以增加铝合金的硬度。
稀土元素可以在铝合金晶界或析出相中形成强化相，有效提高合金的硬度。
稀土元素还可以促进析出相的形成和排列，进一步增加合金的硬度。
稀土元素还可以显著提高铝合金的塑性。
添加稀土元素可以阻碍晶界的扩散和移动，抑制晶粒长大，从而使合金具有更好的塑性。
稀土元素还可以提高铝合金的断裂韧性和延展性，减小合金的脆化倾向。
除了对铝合金力学性能的影响外，稀土元素还可以调控合金的微观结构。
添加稀土元素可以显著细化铝合金的晶粒尺寸，使合金具有更好的抗晶粒长大能力。
稀土元素还可以促进析出相的形成和排列，调控合金的相变行为。
研究表明，合适的稀土添加量可以显著改善铝合金的显微组织，提高合金的综合性能。
稀土对铝合金力学性能的影响已经得到广泛研究。
稀土元素通过与铝合金中其他元素的相互作用，对合金的力学性能产生显著影响。
添加稀土元素可以显著提高合金的强度、硬度和塑性，同时还可以调控合金的微观结构，提高合金的综合性能。
稀土元素的添加量和添加方式对合金性能的影响仍需进一步研究。
未来的研究可以聚焦在稀土元素与其他添加元素之间的相互作用，深入探究稀土元素对合金力学性能的影响机制。
稀土在镁合金中作用的研究现状
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ห้องสมุดไป่ตู้
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稀土合金的相变行为与应用前景分析
稀土合金的相变行为与应用前景分析稀土元素由于其独特的电子结构和化学性质，在合金领域中发挥着举足轻重的作用。
稀土合金的相变行为是其性能表现和应用开发的关键因素，深入研究这一行为对于拓展稀土合金的应用前景具有重要意义。
稀土合金的相变行为十分复杂，受到多种因素的影响。
首先，合金成分的差异会显著改变相变的特点。
不同的稀土元素以及它们与其他金属元素的配比，会导致相变温度、相变类型以及相变产物的不同。
例如，在某些稀土镍合金中，镍含量的增加可能会使相变温度升高，相变过程也会变得更为复杂。
温度是影响稀土合金相变行为的另一个重要因素。
一般来说，随着温度的升高或降低，稀土合金会经历从一种相态到另一种相态的转变。
这种相变往往伴随着物理和化学性质的显著变化。
例如，在高温下，某些稀土合金可能会从有序相转变为无序相，从而导致其磁性、导电性等性能发生改变。
压力同样能够对稀土合金的相变行为产生影响。
高压环境可以促使合金的原子间距和电子结构发生变化，进而引发相变。
通过施加高压，有可能获得在常压条件下难以出现的新相态，为开发新型稀土合金材料提供了可能。
稀土合金的相变行为不仅取决于外部条件，还与内部的晶体结构密切相关。
不同的晶体结构具有不同的原子排列方式和化学键特点，这会直接影响相变的路径和难易程度。
例如，具有面心立方结构的稀土合金与具有体心立方结构的稀土合金在相变行为上往往存在明显差异。
在了解了稀土合金的相变行为之后，我们来探讨一下其广阔的应用前景。
在磁性材料领域，稀土合金展现出了卓越的性能。
通过合理控制相变行为，可以制备出具有高磁能积、高矫顽力的永磁材料。
这些永磁材料在电机、发电机、电动汽车等领域得到了广泛应用，大大提高了设备的效率和性能。
在储氢材料方面，稀土合金也表现出色。
其相变过程中对氢的吸收和释放具有良好的可逆性和稳定性。
这使得稀土合金成为高效、安全的储氢材料，为氢能源的储存和利用提供了有力支持。
在航空航天领域，稀土合金由于其耐高温、高强度和轻质等特点，成为制造高性能发动机部件、飞行器结构材料的理想选择。
稀土合金在汽车工业中的应用前景研究探讨
稀土合金在汽车工业中的应用前景研究探讨在当今汽车工业的发展进程中，材料的创新与应用始终是推动行业进步的关键因素之一。
稀土合金，作为一种具有独特性能的材料，正逐渐在汽车领域展现出广阔的应用前景。
稀土元素，包括镧、铈、镨、钕等，因其特殊的电子结构和物理化学性质，使得稀土合金具备了一系列优异的性能。
首先，稀土合金具有出色的高温稳定性。
汽车发动机在运行过程中会产生高温，而采用稀土合金制造的零部件能够在高温环境下保持良好的机械性能，减少变形和磨损，从而提高发动机的可靠性和使用寿命。
其次，稀土合金的强度和硬度较高。
这使得汽车的结构件，如车架、悬挂系统等，在保证轻量化的同时，能够承受更大的载荷和冲击，提升汽车的安全性和操控性能。
例如，采用稀土镁合金制造的汽车轮毂，不仅重量轻，而且强度高，能够有效降低车辆的簧下质量，改善行驶的舒适性和燃油经济性。
再者，稀土合金还具有良好的耐腐蚀性。
汽车在各种恶劣的环境中行驶，零部件容易受到腐蚀。
稀土合金的应用可以增强零部件的抗腐蚀能力，延长其使用寿命，降低维修成本。
在汽车的动力系统中，稀土合金也发挥着重要作用。
例如，稀土永磁材料被广泛应用于电动汽车的驱动电机中。
与传统电机相比，稀土永磁电机具有更高的功率密度和效率，能够提供更强的动力输出，同时减少能源消耗。
此外，稀土合金还可以用于改善电池的性能，提高电池的充放电效率和循环寿命。
随着汽车轻量化趋势的不断发展，稀土合金在轻量化方面的优势愈发凸显。
采用稀土铝合金制造车身和零部件，可以在减轻重量的同时不损失强度和刚性。
这对于提高汽车的燃油经济性、降低尾气排放具有重要意义。
而且，随着制造工艺的不断进步，稀土合金的生产成本也在逐渐降低，这为其在汽车工业中的大规模应用提供了有利条件。
然而，稀土合金在汽车工业中的应用也面临一些挑战。
首先，稀土资源的分布相对集中，供应存在一定的不确定性。
这可能导致价格波动，影响汽车企业的成本控制和生产计划。
其次，稀土合金的加工和制造工艺相对复杂，需要较高的技术水平和设备投入。
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稀土微合金化作用研究现状分析朱兴元陈邦文林勤摘要分析了稀土作为微合金元素在钢中的固溶量及固溶度的测定方法,并就固溶稀土的分布和其对晶界、相变及组织的影响进行了探讨,提出了稀土在钢中微合金化的发展方向。
关键词稀土固溶微合金化CURRENT STATUS OF STUDIES ON EFFECT OF RAREEARTHON MICRO ALLOYING IN STEELZhu Xingyuan Cheng BangwenWuhan Iron & steel corp.Lin QinUniversity of Science & Technology BeijingSynopsis Methods for measurements on the solid solubility and amount of solid solution of the rare earth in steel as the micro alloying elements are analyzed and distribution of the solid solution rare earth and its effect on the grain boundary,phase transformation and texture discussed and orientation of development of rare earth in micro alloying in steel put forward. Keywords rare earth solid solution micro alloying1 前言稀土在钢中的应用在50年代初美国Carpenter公司便以稀土处理高合金不锈钢［1］,70年代是稀土在钢中应用最为广泛和有效的时期,有关稀土在钢中的物理化学行为、加入方法、作用效果及机理等方面进行了大量的研究,在我国稀土在钢铁中的应用研究始于50年代后期,并取得了不少成绩,主要表现在:①稀土加入方法的不断完善,促进了我国稀土钢产量的稳步提高;②基础研究取得了一些有意义的成果；③在低硫钢中稀土仍然有硫化物形态控制作用,并可进一步提高低硫钢抗氢致裂纹的能力和冲击韧性［2］;④结合产品开发和机理研究,稀土可净化钢液和变质非金属夹杂物［3］,改善铸钢组织、细化等轴晶区,减少柱状晶区的枝晶臂间距［4］,减轻钢的显微偏析,使沿晶分布的共晶碳化物分布和形状发生变化［5、6］,铸钢中的稀土富集于晶界,改变了晶界的结构并净化了晶界［7］,稀土还能改善铸钢的工艺性能,提高了铸钢的流动性［3］和抗裂性［8、9］,降低了铸钢的热裂敏感性;⑤稀土在钢的表面处理中的应用研究是正在发展的一个新领域,但在稀土的微合金化作用方面的研究还不甚深入,在稀土微合金化作用的研究集中表现在以下几个方面。
2 稀土在钢中微合金化作用的现状2.1 稀土在钢铁中固溶量及固溶度的测定目前研究稀土固溶量的方法主要有［3］:①物理法即内耗法、正电子湮灭法、点阵常数法,但仅限于定性和半定量的研究;②化学法:电解分离稀土夹杂物后采用不同的方法得出固溶量。
表1为已发表的固溶度数据。
表1 稀土元素在铁中的固溶度［3］叶文、林勤［10］等研究了16Mn钢中稀土的固溶量。
一种是用X射线荧光光谱分析钢中稀土总量及电解分离出的夹杂物的稀土量,两者之差即稀土在钢中的固溶量；另一种方法是采用等离子光谱分析直接测定电解液中的稀土的含量,此值即为固溶量,其结果见图1所示。
图2所示为林勤等人使用ICP法测定镧在低硫16Mn钢中的固溶量及其规律,由图可见,一般情况下,钢中稀土的固溶量不大,大多在10-5以下。
图1 钢中稀土量与稀土固溶量的关系图2 低硫16Mn钢中La、Ce的固溶量2.2 钢中固溶稀土的分布及对晶界的作用稀土元素的原子半径比铁约大50%,通常认为它们不易形成固溶体,限制了RE的固溶量,然而,稀土元素与典型非金属元素之间的极化作用,势必要导致其原子半径的改变。
以稀土元素La为例,其原子的金属共价半径(配位数12)为0.1877nm,当离子化程度为60%时,半径减小至0.1277nm，此值与铁的原子共价半径0.1210nm相近,因此,稀土元素可通过空位机制进行扩散,占据铁的点阵节点,在晶内形成置换固溶体。
Mclean和Northcott提出,溶质原子产生晶界偏聚的驱动力是溶质原子分布在晶内和晶界所引起的点阵畸变能之差［11］,并运用统计力学的)公式［12］处理方法推导出溶质原子平衡晶界偏聚浓度(Cgb式中Cm ——溶持原子在晶内的溶解度,Cm1A——晶界区的振动熵因子Q——溶持原子分布在晶内和晶界的畸变能之差R、T——分别为气体常数和绝对温度由上式可以看出,溶质和溶剂原子半径差越大,畸变能差值Q就越大,则溶质原子在晶界区的溶解度就越大,RE原子半径比铁原子半径约大50%,溶解在晶内造成的畸变能远大于溶解在晶界区的畸变能,RE元素得优先偏聚在晶界及附近的地方,使系统能量降低,达到亚稳状态,这在热力学上是有利的。
表2所示为沿晶断口离子探针质谱分析结果［13、14］,结果表明,加稀土后,由于稀土在晶界的偏聚,明显改善了硫和磷在晶界的偏聚。
稀土和S、P相互作用,降低了它们在钢中的活度,有利于降低晶界硫、磷的平衡偏聚浓度;其次稀土和S、P之间电负性差大于S、P和Fe之间电负性差,稀土和S、P之间强的相互作用,减弱了S、P与基体铁原子之间的相互作用,减少了硫磷有害的脆化作用。
表2 晶界和晶内离子探针质谱分析结果钢种固溶稀土10-6晶界晶内Is+/Io+Ip+/Io+ICe+/IFeIs+/Io+Ip+/Io+ICe+/IFe+J555.58.20.250.140.0830.340.180.100.701.010.100.0830.0750.110.0890.0870.280.40X6035761320.250.130.0730.0650.380.260.200.160.610.810.920.100.0900.0740.0680.120.140.150.150.200.400.66稀土原子与铁的错配度比磷原子与铁的错配度大,所以铈原子有强烈的晶界偏聚倾向,当钢中存在多种溶质原子时,错配度大的溶质原子优先向晶界偏聚,对其它错配度小的原子偏聚有一定的抑制作用［15］。
在含磷较低的合金中,铈可抑制磷在晶界上的偏聚,但在含磷较高的合金中,铈使磷的晶界偏聚增加［16］,这是由于晶界上有部分是Fe-Ce-P三元化合物或有序相类型的相,见图3所示。
无论哪种情况铈的晶界偏聚都能使钢的脆—韧性转变温度降低和沿晶脆断倾向减小(见图4)。
对于稀土与晶界上硫含量的关系,研究表明［17、18］，加入稀土元素后,晶界上的硫随稀土元素含量的增加而减少,以至完全消失。
稀土元素为表面活性物质,固溶稀土主要分布在晶界,降低界面张力和晶界能,使晶粒长大的驱动力减少,从而抑制了奥氏体晶粒长大,把奥氏体晶粒长大推移到更高的温度范围,而且还有细化晶粒的作用,表3所示［19］为截线法测得试样在不同奥氏体化温度下的奥氏体晶粒尺寸,图5则为不同加热温度下测得的试验钢奥氏体晶粒度［20］,由图表可见,稀土元素均不同程度地细化了钢的奥氏体晶粒。
图3 铈对磷在α-Fe晶界偏聚的影响图4 Fe-P及Fe-P-Ce合金脆韧性转变温度与磷含量的关系图5 试验钢在不同加热温度下测得的奥氏体晶粒度1.20SiMn2V2.20SiMn2VRE3.40SiMn2V4.40SiMn2VRE表3 铈对奥氏体晶粒大小的影响2.3 稀土加入对相变的影响钢的临界点是制定热处理规范的重要依据,表4为某些试验钢的临界点［21］，表5则为添加稀土后临界点的变化情况。
显然稀土元素倾向于不同程度地降低了临界点Acl 、Arl、Ac3、Ar3、Ms、Mf、Bs点,反映了一定的规律性。
表4 试验钢的临界点/℃表5 添加稀土后临界点的变化/℃在先共析—共析转变中,铈元素降低了Ar3、Ar1温度(图6所示),引起Ar3、Arl温度间隔的减小(见图9)。
图6 铈含量对Ar1、Ar3温度的影响在贝氏体转变中,铈元素使贝氏体转变点升高(图 7)。
加大了贝氏体转变间隔(见图9)。
图7 铈含量对贝氏体点的影响图8 铈含量对马氏体点的影响图9 铈含量对固态相变间隔的影响在马氏体转变中,铈加入钢中引起了马氏体点下降(见图8)。
对于过冷奥氏体转变动力学曲线,加入稀土元素后,有的使CCT曲线左移［22、23］,有的加入稀土则使CCT曲线右移［21、24］,稀土元素对钢中相变的影响见表6所示。
6 稀土元素对钢中相变的影响反应元素影响钢种珠光转变A→PCe 珠光体量增加0.1～0.4%C钢贝氏体转变A→B RE转变温度、孕育期不变,速度减慢18Cr2Ni4W马氏体转变Ce 降低Ms 18Cr2Ni4WA→MRECe孪晶马氏体减少,板条马氏体体增加,板条尺寸减小板条马氏体尺寸减小30CrNi2MoV37CrNi4MoV及0.7%C钢30Mn马氏体逆转变RE As增高PH17-7Al M→A马氏体分解RE 阻碍30CrNi2MoV 二次硬化Ce 提高18-4-1-5(Co) Fe3C聚集长大Ce,Y 阻碍碳钢碳化物晶界沉淀RE阻碍阻碍Cr-Ni奥氏体钢Mn13金属间化合物沉淀RE 促进PH17-7Al奥氏体晶粒长大RELaCe阻碍阻碍阻碍35CrNiMo,35CrNi3MoV35CrMnSi,37CrNi330Mn,30Mn2,30Mn32.4 稀土加入对钢显微组织的影响迄今为止,尚未确定稀土元素是铁素体形成表元素还是奥氏体形成元素,研究表明,稀土元素对铁素体和奥氏体均有影响,45铸钢加入0.3%稀土后,钢中铁素体量增加到80%～85%。
研究稀土元素对珠光体组织的影响时发现,过共析钢中加入0.1%Ce使网状碳化物增厚,珠光体中碳化物呈颗粒状的倾向增大［25］.金泽洪等人的研究则表明［26］,20MnVB钢中加入稀土使退火组织珠光体分布均匀弥散并且随钢中稀土固溶量增加,珠光体量下降。
稀土元素对奥氏体的影响相对研究较多,稀土元素阻碍35CrNi3MoV 奥氏体的晶粒长大,马氏体相变则是一种无扩散型的切变型转变,往往具有亚结构,马氏体的性质与它的亚结构关系很大。
在马氏体形态上,稀土使板条马氏体比例增加,片状马氏体比例减小;在亚结构上,则表现为位错组态增加,孪晶组态减少,另一方面稀土钢马氏体中的板条晶尺寸也相应细化。
对于贝氏体组织,稀土有抑制产生上贝氏体组织的倾向,有抑制贝氏体转变,并且使其数量减少的作用。
未加稀土的钢中碳化物分布在晶界和晶内,碳化物颗粒较粗大,而加入稀土后碳化物要细得多,而且碳化物主要分布在晶粒内部［27］。