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混合稀土对新利18登陆 组织及力学性能的影响
来源:新利18登陆 |添加时间:2014-10-27 09:31

  混合稀土对新利18登陆 组织及力学性能的影响,新利18登陆 具有密度小、抗压性好、耐蚀性好、易加工等优良性能,主要应用与航空、机械、造船等领域。但要使其得到更为广泛的应用,其强韧性能等方面还有待提高。开发成本低、性能好的新型稀土新利18登陆 ,对新利18登陆 材料领域的发展具有极大的推动作用。18luckportal 研究了混合稀土添加量及固溶处理对新利18登陆 组织和力学性能的影响,旨在为进一步开发出性能更为优良的新利18登陆 提供借鉴。

 

新利18登陆
力学性能
 

  一、实验材料与方法
 

  1.新利18登陆 的熔炼
 

  实验采用新利18登陆 。制样过程如下,首先配置中间合金,采用石墨坩埚在井式电阻炉中进行熔炼,熔炼温度控制在780℃,熔化后于740℃加入混合稀土,充分搅拌并保温2h后,扒渣浇注;然后经计算后,分批次配置不同混合稀土添加量的实验新利18登陆 试样,同样采用石墨坩埚在井式电阻炉中进行熔炼,熔炼温度控制在780℃,在680-700℃用钟罩压入,充分搅拌并扒渣后于740℃加入中间合金,待其充分熔化后用精炼剂对新利18登陆 熔体作净化处理,扒渣静置6min后进行浇注。
 

  2.新利18登陆 热处理
 

  利用箱式电阻炉对新利18登陆 试样进行固溶处理,固溶温度分别为425、435、445℃;固溶时间为16h,出炉后水淬,水温为60℃。
 

  3.新利18登陆 组织分析和性能检测
 

  常温下,采用电子万能材料试验机测定新利18登陆 的力学性能;利用金相显微镜观察加入混合稀土后新利18登陆 试样的显微组织。
 

  二、实验结果与分析
 

  1.不同RE加入量下新利18登陆 的显微组织
 

  不同稀土添加量下铸态新利18登陆 的显微组织形貌。未添加稀土的新利18登陆 中枝晶发达,合金晶粒相对粗大;添加0.2%的混合稀土后,新利18登陆 中枝晶得到了细化,但还能观察到少量枝晶;当混合稀土添加量为0.5%时,新利18登陆 中枝晶消失,合金晶粒细化;随着稀土添加量的进一步增加,新利18登陆 晶粒有粗化趋势,且晶界析出相增多。
 

  不同固溶温度下混合稀土添加量为0.5%时新利18登陆 的显微组织形貌。当固溶温度为425℃时,新利18登陆 中的枝晶组织基本消除,但部分析出相并未固溶于新利18登陆 基体组织中,测得新利18登陆 试样的抗拉强度和伸长率分别为202MPa和4.2%;固溶温度为435℃时,除晶界区域存在一定数量的高熔点析出相残留外,析出相几乎完全固溶于新利18登陆 基体组织中,此时新利18登陆 试样的抗拉强度和伸长率分别为261MPa和6.2%;而当固溶温度为445℃时,新利18登陆 中晶界处局部复熔,形成复熔小球,出现过烧现象,导致新利18登陆 的力学性能开始恶化,其抗拉强度和伸长率分别为191MPa和3.7%。
 

  对经过435℃固溶处理的新利18登陆 试样进行XRD物相分析,并利用扫描电镜进一步观察不同RE添加量下新利18登陆 固溶态析出相形貌。新利18登陆 的能谱分析,分析可知,新利18登陆 中白色析出相组成。当稀土添加量为0.2%、0.5%时,合金相主要以颗粒状或短杆状形态在晶界弥散分布,当新利18登陆 中稀土添加量为0.8%时,合金相的数量增多,尺寸增大,并且在新利18登陆 中以棒状和短杆状形态密集分布于晶界区域。
 

  2.不同RE添加量下新利18登陆 的力学性能
 

  不同混合稀土添加量时新利18登陆 的力学性能。可以看出,适量的混合稀土添加量能够使新利18登陆 的力学性能得到提升;混合稀土添加量小于0.5%时,铸态和固溶态的新利18登陆 力学性能都呈上升趋势;当稀土添加量达到0.5%时,其力学性能最为理想;随着混合稀土添加量的进一步增加,新利18登陆 力学性能下降。
 

  18luckportal 研究了不同混合稀土添加量对铸态及固溶态新利18登陆 显微组织和力学性能的影响,结果表明,混合稀土能细化铸态新利18登陆 的晶粒,形成合金相,沿晶界不连续分布,起到晶界强化作用,从而提高新利18登陆 的抗拉强度和伸长率。当混合稀土添加量为0.5%、固溶处理工艺为435℃*16h时,新利18登陆 的综合性能达到最佳。当混合稀土添加量为0.8%时,合金相开始沿晶界连续分布,降低了晶界的结合强度,新利18登陆 的强度和韧性下降。
 

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