资源描述：
《稀土在铝及铝合金中的作用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第27卷第5期稀土Vol.27,No.52006年10月ChineseRareEarthsOctober2006稀土在铝及铝合金中的作用1,21131曹大力,石忠宁,杨少华,王吉坤,王兆文,邱竹贤(1.东北大学材料冶金学院,辽宁沈阳110004;2.沈阳化工学院材料科学与工程学院,辽宁沈阳110016;3.云南冶金集团总公司科技部,云南昆明650051)摘要:依据文献综合介绍了稀土对铝及铝合金的力学性能、热学性能、光学性能、电学性能、耐腐蚀性能和工艺性能的影响,探讨了稀土在铝及铝合金中净化、变质和
2、合金化作用的微观机理,讨论了稀土铝合金发展中存在的问题。关键词:稀土铝合金;材料性能;微观机理中图分类号:TG146.2+1;O614.33文献标识码:A文章编号:1004-0277(2006)05-0088-06稀土铝合金的应用开发萌芽于20世纪30年代,我国始于20世纪60年代,虽然起步较晚,但发展速度相当快,目前稀土铝合金的年产量已超过原[1]铝年产量的1/10,从铸造合金到变形合金,从1系到7系,从高精尖的导弹用铝合金到普通的日用铝制品,从重达吨级铝电缆、铝母排,到轻至铝箔,可以说稀土在铝和
3、铝合金中应用相当广泛。1稀土对铝及铝合金性能的影响1.1对合金综合力学性能的影响图1稀土加入量对工业纯铝抗拉性能的影响1.1.1稀土提高铝及铝合金综合力学性能Fig.1EffectsofREcontentonbof铝及铝合金加入适量的稀土,可使其强度、硬industrialpurityaluminium度、伸长率、断裂韧度和耐磨性能等综合力学性能提[2～7]高。稀土加入量对纯铝的强度与伸长率的影响如图1和图2所示。铸铝ZL10系合金中加入0.3%RE,其b由205.9MPa提高到274MPa,H
4、B由80提高[3]到108。而Sc改善合金性能尤为明显(7005合金加入0.42%的Sc,其b由314MPa增加到414MPa,0.2由282MPa增加到378MPa,塑性由6.8%增加到10.1%,而且高温稳定性显著增强)。[8]1.1.2提高合金的超塑性试验表明:La和Ce可明显提高合金的超塑性,图2稀土加入量对工业纯铝延伸率的影响Fig.2EffectofREcontentonelohgationofindustrialpurityaluminium收稿日期:2005-06-14基金项目
5、:国家“973”项目;国家自然科学重点基金项目(50334030);辽宁博士启动基金项目(20041010)作者简介:曹大力(1969-),男,吉林桦甸人,博士研究生,副教授,主要研究方向:熔盐电解法制备铝及其合金。第5期曹大力等:稀土在铝及铝合金中的作用89而且合金的种类不同,稀土的最佳加入量也不同。如Al-6Mg-0.5Mn合金中加入0.14%～0.64%La,其超塑性从430%增加到800%～1000%。1.2提高合金的热学性能1.2.1减小合金的热膨胀系数,增加合金的导[9]热性能稀土对60
6、63合金热膨胀系数()和导热系数()的影响见表1。表1稀土对6063合金热膨胀系数()和导热系数()的影响图3稀土含量对6063合金表面反射率的影响Table1EffectsofREcontentonthermalFig.3EffectofREcontentonthesurfaceexpansioncoefficient()andthermalconductivityreflectiverateof6063alloy()of6063alloy/(×10-6/K)RE/%10～1001
7、0～20010～30010～500W/(m·K)021.8123.5724.7027.351940.1920.1522.5424.0526.60207[3,9,10]1.2.2提高合金的耐热性能铸造铝-硅系共晶合金中添加1%～1.5%混合稀土,高温强度提高了33%;高温持久强度(300℃、1000小时)提高了44%,而且显著地提高了耐磨性和高温稳定性。Al-RE系合金具有很好的耐热性能,经适当合金化后可在400℃以下工作(其它铝合金的使用温度一般不超过300℃)。快速凝固的Al-8.4%Fe-(1)
8、Al-Mg-Si-RE;(2)Al-Y基重金属;3.4%Ce合金,可以在673K以下长时间工作,大大(3)Al00-RE;(4)Al00-La;(5)Al00-高Ce稀土;提高了铝合金的使用工作温度。(6)高纯铝-Ce;(7)Al00-Ce1.3对合金光学性能的影响图4稀土对工业纯铝及铝基合金电阻率的影响稀土加入铝合金会使其表面氧化膜结构发生变Fig.4EffectofREcontentontheresistivityof化,使其表面光亮、美观。稀土对反射率的影响如图
