稀土元素在鋁合金中的作用機理（一）

稀土元素位於元素週期表第三副族，原子半徑較大，具有獨特地4f電子結構、大的電子磁矩、很強的自旋軌道耦合。其化學性質很活潑，在金屬元素中其化學活性僅次於鹼金屬和鹼土金屬元素，幾乎能與所有非金屬元素（氧、硫、鹵族元素等）形成化學性質穩定的氧化物、硫化物、鹵化物等；形成稀土配合物時，配位數在3～12之間變化，並且具有多樣化的晶體結構。獨特的物理、化學性質決定了稀土元素在鋁合金中的多種作用。

變質作用
　　
變質處理是指通過在金屬及合金中加入少量或微量的變質劑來改變合金的結晶條件使其組織和性能發生變化的過程。研究證明，稀土在合金中具有良好的變質作用，主要表現在細化晶粒和枝晶。稀土元素的原子半徑大於鋁原子半徑，性質比較活潑，它熔於鋁液中極易填補合金相的表面缺陷，使得新舊兩相介面張力降低，提高了晶核的生長速度，同時還在晶粒與合金液之間形成表面活性膜，阻止生成的晶粒長大，細化合金組織。添加稀土還可以減少柱狀晶及二次枝晶臂間距，改善晶粒形態，並在一定程度上控制材料晶粒度。實驗證明稀土變質作用存在一定潛伏期，只有在高溫下保持一定的時間，稀土才會發揮最大的變質作用。


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