稀土钇对Zn-25Al铸态组织及力学性能的影响

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《稀土元素对Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金组织和力学性能的影响》

《稀土元素对Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金组织和力学性能的影响》

《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、引言随着科技的发展,合金材料因其优良的物理和机械性能被广泛应用于各个领域。

其中,Zn-Al-Mg-Si系合金以其优异的铸造性能和机械性能成为了众多研究者关注的焦点。

而稀土元素的加入则被视为进一步改善合金性能的有效途径。

本篇论文主要探讨了稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金的组织和力学性能的影响。

二、稀土元素与合金的相互作用稀土元素因其独特的电子结构和物理化学性质,在合金中具有显著的细化晶粒、提高强度和耐腐蚀性等作用。

当稀土元素加入到Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金中时,会与合金中的元素发生交互作用,形成一种更稳定、更均匀的微观结构。

三、稀土元素对合金组织的影响1. 晶粒细化:稀土元素的加入显著地细化了合金的晶粒,使合金的微观结构更加均匀。

这种晶粒细化效应能够提高合金的力学性能,特别是抗拉强度和韧性。

2. 相结构变化:稀土元素的加入会影响合金的相结构,形成新的相或改变原有相的形态和分布。

这些新相或改变后的相能够有效地提高合金的硬度和耐磨性。

四、稀土元素对合金力学性能的影响1. 抗拉强度:由于晶粒细化和相结构的变化,稀土元素的加入显著提高了合金的抗拉强度。

抗拉强度的提高使得合金在承受拉伸力时不易断裂,提高了其使用寿命。

2. 韧性:稀土元素的加入能够改善合金的韧性,使合金在受到冲击或振动时不易产生裂纹或断裂。

这种改善有助于提高合金的安全性和可靠性。

3. 硬度与耐磨性:由于新的相或改变后的相的形成,稀土元素的加入提高了合金的硬度和耐磨性。

这使得合金在高温、高压、高磨耗等恶劣环境下具有更好的性能表现。

五、实验结果与讨论通过实验,我们观察了不同稀土元素含量对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金组织和力学性能的影响。

结果表明,适量稀土元素的加入能够显著细化晶粒,改变相结构,从而提高合金的抗拉强度、韧性和硬度等力学性能。

稀土元素对Al-Si-Cu-Mg系压铸铝合金组织和性能的影响

稀土元素对Al-Si-Cu-Mg系压铸铝合金组织和性能的影响

稀土元素对Al-Si-Cu-Mg系压铸铝合金组织和性能的影响摘要:通过单一测试方法将不同含量的CE,La和Sm添加到ADC12中。

通过拉伸试验数据和金相分析研究了稀土添加对ADC12组织和力学性能的影响。

结果表明,添加稀土元素可以改善ADC12的力学性能,改善并细化合金的力学性能和组织。

在单次试验中,当Ce,La和Sm的质量百分比分别为0.4%,0.4%和0.2%时,合金的机械性能最佳,抗拉强度、屈服强度比分别高10.9%,7.0%,16.1%和13.2%。

基体合金的伸长率比基体合金的伸长率高8.1%,Sm元素的含量为0.2%时,合金组织的细化效果最明显。

稀土元素对力学性能和组织细化的影响顺序为Sm大于Ce大于La。

关键词:压铸铝合金;稀土元素;微观组织;抗拉强度;延伸率与其他系列铝合金相比,铝硅系铸造合金具有良好的综合机械性能和较低的原材料成本,因此受到越来越多的关注。

广泛应用于汽车,航空,军工等领域。

ADC12铝合金是Al-Si系铸造合金之一,经过压铸后,由于其强度高,热膨胀系数小,高耐腐蚀性和良好的切屑性能,被用作生产汽车气缸、汽缸盖和发动机的理想材料。

然而,ADC12铝合金中存在许多块状,条状,长针状的Si相和大的枝晶α-Al相,这些因素阻碍了合金力学性能的提高。

因此,为了提高工业生产中铝合金的综合机械性能,经常对铝合金进行改性和精炼。

结果表明,稀土元素可与多种元素反应形成稳定的化合物,净化合金液,改善合金铸件的组织和缺陷,增强合金的力学性能。

因此,对于ADC12铝合金,通过一次实验将不同种类和含量的稀土元素添加到合金中,以分析稀土元素对压铸铝合金组织和性能的影响。

1 实验部分1.1 试样通过一次实验将不同数量的Ce,La和Sm添加到ADC12铝合金中。

以Al-La中间合金,Al-Ce中间合金和Al-Sm中间合金的形式添加稀土元素。

1. 2 仪器Sg2-5-12型坩埚电阻炉用于冶炼合金原料。

稀土La元素对Al-Zn合金微观组织与性能的研究

稀土La元素对Al-Zn合金微观组织与性能的研究

稀土La元素对Al-Zn合金微观组织与性能的研究
黄都;赵祖豪;祝金明
【期刊名称】《广西民族大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2017(023)003
【摘要】Al—Zn合金是一种极具发展潜力的合金,综合性能优良.它具有良好的力学性能和低的磨损系数,耐磨损,可以替代资源稀缺而又价格昂贵的青铜或者黄铜零件,在各行各业中被广泛使用.随着Al— Zn合金的快速发展,人们希望得到性能更好的Al— Zn合金.通过实验研究发现,在Al—Zn合金中加入微量的稀土元素能够细化合金晶粒,抑制铝硅化合物的生长,改善合金的微观组织和性能,提高Al—Zn合金的抗拉强度以及硬度.
【总页数】6页(P86-91)
【作者】黄都;赵祖豪;祝金明
【作者单位】广西民族大学理学院,广西南宁 530006;广西民族大学理学院,广西南宁 530006;广西民族大学理学院,广西南宁 530006
【正文语种】中文
【中图分类】TG146
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《稀土元素对Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金组织和力学性能的影响》

《稀土元素对Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金组织和力学性能的影响》

《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、引言随着材料科学技术的快速发展,合金作为一种重要工程材料在多个领域内有着广泛应用。

本文探讨了一种包含Zn、Al、Mg 和Si等元素的合金,尤其是稀土元素对这种合金组织及力学性能的影响。

稀土元素因其独特的物理和化学性质,常被用作合金的添加剂,用于优化材料的综合性能。

本文将详细分析稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金的组织结构和力学性能的影响。

二、实验方法本实验采用Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金为基础,添加不同含量的稀土元素(如稀土铈、稀土镧等)。

合金制备采用真空熔炼工艺,以保证成分的准确性和合金的纯净度。

之后进行适当的热处理和轧制工艺,对处理后的合金进行金相显微镜观察、扫描电镜观察和力学性能测试。

三、稀土元素对合金组织的影响1. 晶粒尺寸:稀土元素的添加能够显著细化Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金的晶粒尺寸。

由于稀土元素能起到细化晶界和增加晶格的位错作用,可以减少材料的裂纹敏感性,从而提高合金的抗断裂能力。

2. 相组成:稀土元素的添加使得合金中出现更多的相种类。

新生成的稀土化合物可以作为强化相,提高合金的硬度和强度。

3. 微观结构:稀土元素的加入能够改善合金的微观结构,如增加基体中固溶体的含量,提高固溶强化效果。

同时,稀土元素还能与合金中的杂质元素形成化合物,降低有害杂质的影响。

四、稀土元素对合金力学性能的影响1. 硬度:随着稀土元素的添加,Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金的硬度显著提高。

这主要是由于稀土元素的加入增加了基体中的强化相含量和固溶强化效果。

2. 抗拉强度:稀土元素的添加能显著提高合金的抗拉强度。

由于晶粒细化、相组成的改变以及强化相的生成,使得合金在受到外力时能够承受更大的载荷。

3. 延展性:尽管稀土元素的加入可以提高合金的硬度,但也能在一定程度上保持或提高合金的延展性。

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影响的研究进展【摘要】本文综述了稀土对铝合金力学性能的影响研究进展。

稀土元素对铝合金的拉伸性能有着显著影响,可以提高其强度和延展性。

稀土元素还可以提高铝合金的硬度和耐磨性,使其在特定环境下具有更好的工程性能。

稀土元素对铝合金的断裂韧性和成形加工性能也有一定影响,使其更适用于不同的工程应用。

稀土元素还可以对铝合金的微观组织和晶粒细化产生影响,进一步改善材料的性能。

通过深入研究稀土元素对铝合金力学性能的影响,可以更好地指导合金的设计和应用,推动铝合金材料的发展和应用。

.【关键词】关键词:稀土,铝合金,力学性能,拉伸性能,硬度,耐磨性,断裂韧性,成形加工性能,微观组织,晶粒细化,研究进展。

1. 引言1.1 稀土对铝合金力学性能影响的研究进展稀土元素是一类在铝合金中被广泛应用的合金元素,其具有显著的改善合金性能的作用。

稀土元素的添加可以有效地提高铝合金的力学性能,包括拉伸性能、硬度和耐磨性、断裂韧性、成形加工性能以及微观组织和晶粒细化等方面。

随着对稀土元素在铝合金中影响机理的深入研究,人们对其作用机制有了更加清晰的认识。

在铝合金中,稀土元素的添加对拉伸性能的影响是显著的。

稀土元素能够提高铝合金的屈服强度和抗拉强度,同时延长合金的断裂延伸长度,从而改善合金的拉伸性能。

稀土元素还可以显著提高铝合金的硬度和耐磨性,使合金具有更好的耐磨性能,适用于高强度和耐磨性要求的工程领域。

稀土元素对铝合金的力学性能有着显著的影响。

通过对稀土元素在铝合金中的作用机制进行深入研究,可以进一步优化合金的性能,拓展合金在工程领域的应用。

2. 正文2.1 稀土元素对铝合金拉伸性能的影响稀土元素的加入可以显著提高铝合金的拉伸强度和延展性。

实验研究表明,适量添加稀土元素后,铝合金的屈服强度和抗拉强度均有所提高,同时延展性也有所增加。

这是因为稀土元素可以改善铝合金的晶界强度和晶粒结构,从而提高材料的塑性变形能力。

稀土元素对铝合金的拉伸性能有着显著的影响,能够提高材料的强度、延展性、疲劳性能和抗氧化性能,同时改善材料的晶粒细化效果,进一步提高铝合金的力学性能和耐久性。

稀土元素Nd、Y和Gd对AZ系镁合金组织和高温力学性能的影响

稀土元素Nd、Y和Gd对AZ系镁合金组织和高温力学性能的影响

河南科技大学硕士学位论文稀土元素Nd、Y和Gd对AZ系镁合金组织和高温力学性能的影响姓名:***申请学位级别:硕士专业:材料学指导教师:***@摘要论文题目:稀土元素Nd、Y和Gd对AZ系镁合金组织和高温力学性能的影响专业:材料学研究生:王小强指导教师:李全安摘要镁合金是最轻的工程结构材料,具有比强度和比刚度高,电磁屏蔽性、减震性和散热性好等优点,以及优异的加工性能和良好的铸造性能。

镁合金材料已被广泛应用于汽车、通讯和航天等相关行业。

但是镁合金的耐热性较差,高温强度、蠕变性能较低。

耐热性差是阻碍镁合金广泛应用的主要原因之一,当温度升高时,镁合金的强度和抗蠕变性能大幅度下降,使它难以作为关键零件(如发动机零件)材料在汽车等工业中得到更广泛的应用。

本文通过合金制备、微观分析和力学性能测试等方法,研究了稀土元素Nd、Y和Gd对AZ91和AZ81镁合金微观组织和高温力学性能的影响。

研究结果表明:适量稀土元素Nd、Y和Gd能够明显细化AZ91和AZ81镁合金的显微组织,提高合金固溶时效状态下的室温和高温强度,合金的延伸率也得到提高。

AZ91镁合金中加入Nd(1-4wt%)后,随着Nd含量的增加,室温和150℃下合金的强度都是先升后降,Nd含量为1%时合金的强度均达到最大值,分别为247MPa和203MPa,比不含Nd的AZ91提高了10.7%和29.3%;Nd含量为2%时,合金在150℃和250℃下的延伸率达到最大,分别是10.48%和13.7%。

AZ81镁合金中加入Y(1-4wt%),经固溶时效处理后,随着稀土Y含量增加,在室温和150℃下,合金的强度和延伸率基本上呈先升后降的趋势。

当Y含量为2%时合金在室温下的强度和延伸率达到最大,分别为277MPa和11%,与未加Y 的AZ81相比室温强度提高了36.5%。

Y含量为1%时合金150℃下的高温强度和延伸率也达到最大,分别为220MPa和12.4%,与未加Y的AZ81相比高温强度提高了40.1%。

《稀土元素对Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金组织和力学性能的影响》

《稀土元素对Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金组织和力学性能的影响》

《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》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影响。

Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金是一种常用的铝合金材料,具有良好的加工性能和机械性能。

稀土元素的添加可能进一步优化这种合金的组织和力学性能。

本文将研究稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金组织和力学性能的影响。

二、实验方法1. 材料准备本实验采用Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金为基础材料,并添加不同含量的稀土元素(如铈、镧等)。

2. 合金制备合金的制备过程包括熔炼、铸造和热处理等步骤。

在熔炼过程中,稀土元素以一定比例加入到合金中。

3. 测试方法采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜观察合金的微观组织;通过拉伸试验、硬度测试等手段测定合金的力学性能。

三、稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金组织的影响1. 显微组织观察实验结果显示,稀土元素的添加明显改变了Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金的显微组织。

在显微组织中,我们可以观察到细小的稀土化合物相的形成,这些化合物相对合金的组织有明显的细化作用。

此外,稀土元素的加入还能有效地改善合金的晶界结构,使晶界更加清晰。

2. 化合物相分析通过X射线衍射和电子探针等手段,我们发现稀土元素与合金中的其他元素反应生成了新的化合物相。

这些化合物相的存在可以有效地提高合金的硬度和强度。

四、稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金力学性能的影响1. 硬度测试实验结果表明,稀土元素的添加显著提高了Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金的硬度。

这主要归因于稀土化合物相的形成和合金组织的细化。

2. 拉伸性能测试拉伸试验显示,稀土元素的加入显著提高了合金的抗拉强度和延伸率。

这表明稀土元素能够有效地改善合金的塑性和韧性。

此外,我们还发现稀土元素的添加可以降低合金的断裂韧性,从而提高其抗断裂能力。

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影响的研究进展【摘要】稀土元素在铝合金中起着重要作用,对其力学性能有着显著影响。

本文综述了稀土元素对铝合金强度、塑性、韧性、疲劳性能和腐蚀性能的影响。

研究表明,适量添加稀土元素可以显著提高铝合金的强度和硬度,同时改善其塑性和韧性,降低其疲劳裂纹扩展速率,并提高其抗腐蚀性能。

稀土元素与铝合金中的其他元素之间的相互作用复杂多样,需要进一步深入研究。

稀土元素对铝合金力学性能的影响是综合的,通过合理控制添加量和工艺参数,可以实现对铝合金力学性能的全面优化。

【关键词】关键词:稀土元素、铝合金、力学性能、强度、塑性、韧性、疲劳性能、腐蚀性能、综合影响1. 引言1.1 稀土对铝合金力学性能的重要性稀土元素在铝合金中的应用已经得到广泛关注,因为它们对铝合金的力学性能有重要影响。

稀土元素可以通过精细化晶粒、固溶强化、再结晶抑制等方式,显著改善铝合金的强度、塑性、韧性、疲劳性能和抗腐蚀性能。

稀土元素对铝合金的力学性能的影响机制非常复杂,既包括形成稀土含量合适的固溶体团簇的过程,也包括铸造和热处理工艺中显著影响铝合金晶粒细化的效果。

研究稀土在铝合金中的作用机理对于优化合金设计、提高合金性能具有重要意义。

随着对稀土元素在铝合金中作用机制的进一步研究,人们对稀土元素对铝合金力学性能的影响有了更深入的认识,为铝合金的合金设计和性能调控提供了理论基础。

2. 正文2.1 稀土元素对铝合金强度的影响1. 强化相形成:稀土元素可以在铝合金中形成强化相,如稀土化合物、固溶体等,通过与铝基体的相互作用,提高了合金的强度。

这些强化相的存在可以有效地阻碍位错的移动和蔓延,从而增加合金的屈服强度和抗拉强度。

2. 晶界强化:稀土元素的加入可以细化合金的晶粒,减小晶界间距,提高晶界的能量。

这种晶界的强化效应可以有效地阻碍位错的运动和扩散,从而增加合金的强度。

2.2 稀土元素对铝合金塑性的影响1. 提高合金的塑性需求:稀土元素的加入可以改善铝合金的塑性,并提高其延展性和成型性。

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Efe t fR a e Ea t o — a tM i r sr c u e a d M e ha i a o r iso f c so r r h Y n As c s c o t u t r n c n c lPr pe te f Zn一 25 lo A1A ly
试 验 结果表 明 , 添加稀 土钇 后 , 在锌 铝合 金 中, 与 A1Z 其 、 n等元 化 合 物 且 分散 于晶界 和枝 晶 中, 细化 了组 织 , 效地 阻碍 了高 温 时基 体 的 变形 和 晶界 移 动 。随 着 钇 含 量 的增 有
稀 土钇 对 Z 一2 铸 态组 织 及力 学 性 能 的影 响 n 5 A1
卫 爱 丽 李 建 春 梁 伟 , ,
( . 原 理 工大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 , 西 太 原 0 0 2 ; . 原 钢 铁 集 团公 司 技 术 中心 , 西 太原 0 0 0 ) 1太 山 3042太 山 3 0 8
摘 要 : Z ~2 A1 以 n 5 合金 为基 体材 料 , 通过 常规 铸造 方 法制备 了不 同稀 土含 量 的 锌铝 合 金 。采 用金 相 显微 镜 、 描 电镜 、 扫 拉伸 试验 机 、 硬度 计 等分析研 究 了稀 土 Y 对 试 验 合金 显 微 组 织 和 力 学性 能 的影 响 。
关 键词 : 土 ; 铝钇 合金 ; 稀 锌 显微 组 织 ; 学性 能 力 中图分 类号 : G 1 6 T 4 文献标 志码 : A
W EIAi , I n h n , ANG e l I i cu 。 I i Ja I W i
( . l g fM a e i l S in e a d En i e rn , i u n Un v r iy o c n l g , i u n 0 0 2 Ch n ; 1 Co l e o t r s ce c n g n e i g Ta y a i e st f e a Te h o o y Ta y a 3 0 4, i a 2 Te h o o y Ce t r Ta y a r n S e l( o p C . It Ta y a 3 0 8, i a . c n l g n e , i u n I o & te Gr u ) o , d, i u n 0 0 0 Ch n )
Ab t a t The Zn— A Ia l s w h c on a n d fe e o e f r r a t l m e t Y e e r sr c : loy i h c t i if r ntc nt nto a e e rh e e n w r p odu e a t i c d by c s .,n whih c t heZn一 25 1alo s us d a a rx a ly. T he e f c s o o h mi r t uc u e a e h nia op r is o A l y wa e s a m ti lo fe t f Y n t e c os r t r nd m c a c lpr e te f Zn一 2 lo r n s iat d Re u t h A1al ys we e ive tg e . 5 s ls s owe ha c n r a tw ih A 1 Zn a d S n, o f r s m e c m pou s w ih t m — d t tY a e c t , n O o t o m o o nd t o
加 , 室温 、 0 在 1 0℃ 和 1 0℃ 3个 温度 下合 金 的 抗拉 强度 和硬 度 基 本 上 呈 先 升 后 降 的趋 势 。 当钇 含 量 为 8
0 6 时 合 金 的 综 合 性 能 最 好 , 温 强 度 和 硬 度 提 高 显 著 。 1 0℃ 时 的 抗 拉 强 度 比 不 加 Y 时 提 高 3 . , . 高 8 33 硬 度 提 高 6 . 。 当钇 含 量 超 过 0 6 时 力 学 性 能 下 降 。 49 .
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