资源描述：
《稀土在铸造铝合金中的作用_赖华清》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、DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.2001.05.017《热加工工艺》2001年第5期综述37稀土在铸造铝合金中的作用EffectofRareEarthinCastingAluminumAlloy赖华清,徐翔,范宏训(湖北汽车工业学院材料工程系,湖北十堰442002)摘要:综述了稀土在铸造铝合金中的作用和应用概况。指出:稀土添加在铸造铝合金中可以起到细化组织、净化熔体、减少气体和夹杂物含量、降低合金线膨胀系数、提高合金常温和高温力学性能等多方面的良好作用。关键词:稀土;铸造铝合金;作用中图分类号:TG29文献标识码:A文章编号:1001-3814
2、(2001)05-0037-03稀土在铸造铝合金中的应用国外开展的较早,如而向分枝生长方式转化。随着RE的增加,初晶硅数目德国在二战期间就研制了四种稀土铝合金用于制造发增加,尺寸减小,RE达到0.5%时,细化效果最好,初动机、内燃机的复杂零件。我国在这方面的研究和应用晶硅可细化至50μm以下。但也有研究结果认为,稀土始于20世纪60年代,虽然起步较晚,但发展较快,从对初晶硅的细化作用很小甚至无变质作用。孙宝德等[6]机理研究到实际应用都做了大量的工作,已经取得了指出,仅仅加入稀土元素La、Y不能细化初晶硅。尽一些成果。管对稀土细化初晶硅的作用有分歧,但在磷细化初晶硅的基础
3、上稀土可进一步细化初晶硅的认识上,大家1稀土对铸造铝合金的变质作用意见基本一致,所以稀土在高硅铝合金中的应用基本[1][7～9]根据最新观点,铝合金变质处理大致可分三类,上是与磷复合构成双重变质剂使用,以弥补单独第一类是晶粒细化处理,主要用来细化α(Al)晶粒;第加磷不能同时细化初晶硅和共晶硅的缺点,这在高硅二类是共晶体变质,主要用于铝硅共晶合金;第三类是铝活塞材料上得到了相当成功的应用。改善杂质相组织或消除易溶杂质相,如改变粗大富铁1.3对共晶体变质作用相等。长期以来,铝合金一直采用钠盐作变质剂,钠变质1.1晶粒细化作用有效期短,且腐蚀设备、污染环境。后来发展了以Sr为
4、[10]铝合金晶粒细化最有效、最实用的方法是添加含代表的长效变质剂,但Sr会增加铝合金的吸氢倾B、Ti等元素的中间合金细化剂,除最常用的Al-Ti-B向,同时Sr的价格较贵,应用受到限制。近年来,关于中间合金外,目前稀土元素的晶粒细化作用逐渐引起稀土对铝硅合金变质作用的研究和应用的报道不断增[2～4]人们的重视。文献[4]指出,Al-Ti-B中间合金中配多,充分肯定了稀土元素对共晶硅的良好变质作[11～15]入适量的RE,可有效地抑制细化衰退现象,其原因是用。李道韫等采用Al-RE中间合金对铝硅共晶合[11]稀土元素的表面活性作用能降低铝熔体的表面张力,金进行变质处理,结
5、果表明,微量RE可使铝硅共晶增加铝熔体对硼化物(TiB2)的湿润性,增大铝熔体在合金获得完全变质组织,RE变质具有比钠盐变质更好硼化物颗粒表面上的铺展系数,既能使TiB2的异质形的长效性及重熔性,变质后,高温保持4h,重熔两次核作用充分发挥,又能防止TiB2的聚集、沉淀,从而延时,变质作用基本不衰退。张启运等研究了单一稀土元[13]缓衰退。此外,稀土本身也能够细化晶粒,RE与铝及铝素及混合稀土对共晶铝硅合金的变质效果,发现Eu中的Fe、Si等可形成高熔点的细小化合物,这些化合具有最强的变质能力,La次之,Ce、Pr、Nd和混合稀土物能起到非自发形核的作用,使晶粒得到细化。
6、的变质能力稍低于La。稀土元素的变质能力随原子半1.2对初晶硅细化作用径的减小而迅速降低,到Er、Y已基本不具有变质能高硅铝合金中初晶硅的细化一般都是采用加磷处力。RE的变质作用对冷速敏感,适用于金属型铸件。多理,现多以磷铜中间合金或磷盐的形式加入。魏伯康等数研究认为,RE的适宜加入量为0.8%～1.2%,此时[5]人的研究结果证明了RE对初晶硅的细化作用,高共晶硅由粗针状细化为短杆状或球粒状,变质后抗拉硅铝合金中加入微量RE(0.02%),初晶硅形态开始发强度可增加15%～20%,相对延伸率增加1.5～2.0生变化,出现孪晶缺陷,并开始由规则八面体向不规则多面体转化,加
7、入量至0.1%后,初生硅形态发生急剧⒇收稿日期:2001-04-24变化,由多面体型向长条形、(并随着RE量的增加)进作者简介:赖华清(1964-),男,江西大余人,硕士,副教授。⒇38REVIEWHotWorkingTechnology2001No.5倍。RE加入量过高共晶硅反而粗化,但当合金中含有法,可以将含铁1.10%～1.30%的ZL16合金的力学Mg时,随Mg量增加,达到完全变质所需的稀土用量性能提高到原合金不含铁时的水平,说明Mn-RE联[14]会急剧减少,因为Mg对稀土的变质有激化作用。稀合处理对消除铁的危害作用
