稀土元素在鋁合金中的作用機理（二）

精煉淨化作用
　　
稀土元素對鋁合金熔體有良好的淨化作用。首先，稀土易與O、S、鹵族元素等形成RE2O3、RE2S3、RES、RES2、RE3S4、REH2、REH3、REX3（X為鹵族元素）等化學性質穩定的化合物，在250～300℃時與N作用生成難熔的REN。高溫時，稀土與C、Si、B反應生成REC2、RE2C3、REC、RE2C、RE3C、RE4C、RESi2、REB4、REB6等。同時，稀土元素對氫的吸附力特別大，能大量吸附和溶解氫，可以較好地除去鋁合金中的氫，稀土與氫的化合物熔點較高並且彌散分佈於鋁液中，這部分以化合物形成的氫不會形成氣泡，大大降低鋁的含氫量和針孔率。其次，稀土可與鋁合金中的低熔點元素Sn、Bi、Pb、Zn等生成熔點高、密度輕的二元或多元化合物，當金屬冶煉溫度低於它們的熔點是，這些化合物上浮成渣析出從而淨化鋁液，它們的微小質點則成為鋁結晶過程的異質晶核從而細化晶粒。最後，添加稀土可以改善鋁合金熔體和熔渣的表面張力、流動性、粘度等物理化學性質，有利於非金屬夾雜的球化，促進其上浮，從而可以有效去除非金屬夾雜。

合金化作用
　　
稀土元素在鋁合金中的存在形式主要有3種：固溶在基體α(Al)中；偏聚在相界、晶界和枝晶界；固溶在化合物中或以化合物形式存在。其存在形式與加入量有很大的關係，當稀土含量較低(低於0.1%)時，稀土主要以前兩種形式分佈，通過有限固溶和增加變形阻力，促進位錯增殖實現強化；當稀土含量大於0.3%時，主要以第三種存在形式存在，稀土與合金中的其他元素形成許多含稀土的新相，分佈在晶粒內或晶界中，同時使第二相的形狀、尺寸發生變化(大部分含稀土的第二相都出現了粒子化、球化和細化的特徵)，並出現大量位元錯，在一定程度上強化了鋁合金。


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