稀土元素在铝合金中的作用机理（二）

详细资料: 分类：稀土知识新闻价格; 发布于 2013年5月15日星期三 14:14; 点击数：3104

精炼净化作用
　　
稀土元素对铝合金熔体有良好的净化作用。首先，稀土易与O、S、卤族元素等形成RE2O3、RE2S3、RES、RES2、RE3S4、REH2、REH3、REX3（X为卤族元素）等化学性质稳定的化合物，在250～300℃时与N作用生成难熔的REN。高温时，稀土与C、Si、B反应生成REC2、RE2C3、REC、RE2C、RE3C、RE4C、RESi2、REB4、REB6等。同时，稀土元素对氢的吸附力特别大，能大量吸附和溶解氢，可以较好地除去铝合金中的氢，稀土与氢的化合物熔点较高并且弥散分布于铝液中，这部分以化合物形成的氢不会形成气泡，大大降低铝的含氢量和针孔率。其次，稀土可与铝合金中的低熔点元素Sn、Bi、Pb、Zn等生成熔点高、密度轻的二元或多元化合物，当金属冶炼温度低于它们的熔点是，这些化合物上浮成渣析出从而净化铝液，它们的微小质点则成为铝结晶过程的异质晶核从而细化晶粒。最后，添加稀土可以改善铝合金熔体和熔渣的表面张力、流动性、粘度等物理化学性质，有利于非金属夹杂的球化，促进其上浮，从而可以有效去除非金属夹杂。

合金化作用
　　
稀土元素在铝合金中的存在形式主要有3种：固溶在基体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。其存在形式与加入量有很大的关系，当稀土含量较低(低于0.1%)时，稀土主要以前两种形式分布，通过有限固溶和增加变形阻力，促进位错增殖实现强化；当稀土含量大于0.3%时，主要以第三种存在形式存在，稀土与合金中的其他元素形成许多含稀土的新相，分布在晶粒内或晶界中，同时使第二相的形状、尺寸发生变化(大部分含稀土的第二相都出现了粒子化、球化和细化的特征)，并出现大量位错，在一定程度上强化了铝合金。

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