稀土对铜及铜合金四种性能的影响

稀土元素对高温材料性能的影响稀土元素，这几个字听起来是不是有点神秘？其实啊，它们在高温材料领域可有着大能耐！咱先来说说啥是稀土元素。

稀土元素包括镧系元素以及钪和钇这俩家伙。

它们就像一群隐藏在材料世界里的小精灵，平时不太起眼，但关键时刻能发挥大作用。

就拿高温材料来说吧，比如说高温合金，这东西在航空航天领域那可是至关重要的。

想象一下飞机发动机里的那些零件，成天在高温高压的环境下工作，要是材料不给力，那可就麻烦大了。

有一次，我去一家工厂参观，亲眼看到了工程师们在研究高温材料。

他们在实验室里忙前忙后，那认真的劲儿让我印象特别深刻。

我凑过去看，只见各种仪器设备不停地运转，数据在屏幕上跳动。

他们正在测试加入不同含量稀土元素的高温材料的性能。

稀土元素能改善高温材料的很多性能呢。

首先，它能提高高温材料的强度。

就好比一个人，本来力气不大，吃了点“补品”，一下子变得强壮有力了。

稀土元素就像是给高温材料吃的“补品”，让它们在高温下也能保持强大的“体魄”，不容易变形或者损坏。

其次，稀土元素还能增强高温材料的抗氧化性。

高温环境下，材料很容易和氧气发生反应，就像铁生锈一样。

但有了稀土元素，就好像给材料穿上了一层“防护服”，能有效阻挡氧气的“攻击”，延长材料的使用寿命。

另外，稀土元素对高温材料的热稳定性也有很大帮助。

热稳定性不好的材料，温度一变化就容易出问题。

而稀土元素的加入，能让材料在温度变化时更加“淡定”，保持良好的性能。

比如说，在制造燃气轮机叶片的时候，如果在材料中适量加入稀土元素，叶片就能在高温燃气的冲击下依然稳定工作，大大提高了燃气轮机的效率和可靠性。

再比如，在一些工业窑炉的内衬材料中加入稀土元素，可以让内衬更加耐高温、耐磨损，减少了维修和更换的频率，节省了不少成本。

总之，稀土元素就像是高温材料的“魔法调料”，虽然用量不多，但效果显著。

随着科技的不断进步，相信稀土元素在高温材料领域还会有更多令人惊喜的表现，为我们的生活带来更多的便利和创新。

稀土La微合金化纯铜组织性能研究孟凡硕;陈立鹏;刘劲松;陈岩【摘要】利用微合金化原理将稀土La添加到纯铜中,通过真空熔炼炉熔炼出不同稀土La含量的微合金化铜合金,探究不同稀土La含量对铸态纯铜组织及性能的影响.成分分析的结果表明,稀土La添加可以显著去除纯铜中Si、Pb等杂质元素,且在实验添加量范围内,稀土含量越高净化作用越明显;组织观测的结果表明,稀土La添加可以有效细化纯铜的晶粒,稀土含量越高晶粒越细小;力学性能测试的结果表明,稀土La添加可以显著提高纯铜的抗拉强度与硬度,但其延伸率随着稀土含量的增加呈现先升高后下降的趋势,且均低于原始纯铜.总的来看,La含量为0.089％的微合金化纯铜试样的综合性能最佳.【期刊名称】《铜业工程》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】4页(P24-27)【关键词】微合金化;La;铸态纯铜;成分分析;组织观测;力学性能【作者】孟凡硕;陈立鹏;刘劲松;陈岩【作者单位】沈阳理工大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳110159;中国科学院金属研究所,辽宁沈阳110016;中国科学院金属研究所,辽宁沈阳110016【正文语种】中文【中图分类】TG146.1+1微合金化是指通过冶金方式向材料中加入微量的合金元素，在应变和热循环的作用下，通过形成的合金元素基化合物的溶解与析出机制，对材料的化学、物理及力学性质产生极为明显的影响［1-3］。

基于这一方面，稀土元素作为一种可以有效改善合金综合性能的添加剂，在微合金化技术的发展过程中得到了广泛的应用［4-7］。

稀土微合金化技术最早应用于改进钢铁材料的性能［8］，后来逐渐延伸至有色金属领域［9-11］。

大量的研究表明，微量的稀土添加对铜合金的组织有深度的净化作用，并且可以有效地改善合金的流动、导电以及耐蚀性能［12-13］。

稀土元素对高强度耐磨黄铜组织和性能的影响
蔡磊;黄海波
【期刊名称】《机械科学与技术（江苏）》
【年(卷),期】1997(026)003
【摘要】本文阐述了稀土元素对高强度耐磨黄铜（Ｃｕ－２９Ｚｎ－３Ａｌ－１Ｓｉ－１Ｆｅ）的组织和性能的影响，作者研究的结果表明，微量稀土元素加入会显著细化基体的组织，但过量的稀土会导致在显微组织中形成针状稀土相颗粒，随着合金中稀土含量的增加，合金的强度升高，但当稀土含量超过０．１％时，上于针状稀土相的形成，反而使合金的力学性能下降。

【总页数】4页(P35-38)
【作者】蔡磊;黄海波
【作者单位】东南大学;东南大学
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.11
【相关文献】
1.微量元素对特殊黄铜组织和耐磨性能的影响 [J], 范舟;陈洪;邓雪莲;周耀光
2.微量硼对特殊黄铜组织和耐磨性能的影响 [J], 范舟;陈洪;王霞;杨眉;黄本生
3.变质剂对多元复杂耐磨黄铜组织性能的影响 [J], 张全叶;罗勇;邝山;胡立新
4.Al含量对等值锌当量耐磨黄铜组织及性能的影响 [J], 王雪松;周兵;戴姣燕;徐金富
5.稀土元素Ce对HSn62-1黄铜组织和脱锌腐蚀性能的影响 [J], 陈一胜;刘坚锋;朱志云;刘永丹
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

微量稀土Ce对Al-Cu5合金组织和力学性能的影响朱涛;朱维东;周芳;贾义旺;田琴【期刊名称】《铸造》【年(卷),期】2011(060)004【摘要】制备了稀土Ce添加量分别为0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%的Al-Cu5合金.通过金相显微组织分析和力学性能测试,研究了微量稀土Ce对Al-Cu5合金铸态及相同热处理后的显微组织和力学性能的影响.结果表明:相同热处理条件下,稀土对铝铜合金组织性能的影响取决于它对铸态组织结构的影响,当稀土添加量为0.10%Ce时,稀土对Al-Cu5合金熔体的净化、细化和微合金化综合效应显著,铝合金铸态及热处理后的抗拉强度和伸长率同时达到最大值,分别为180.1 MPa、8.8%和387.4MPa、7.9%.此时,铸态组织中呈黑色点状分布的析出相较少,大小较均匀,树枝状的共晶组织变得分散,且短而薄.【总页数】4页(P393-396)【作者】朱涛;朱维东;周芳;贾义旺;田琴【作者单位】贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳,550003;贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳,550003;贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳,550003;贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳,550003;贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳,550003【正文语种】中文【中图分类】TG146.2【相关文献】1.稀土Ce对ZA27合金组织和力学性能的影响 [J], 李荣德;马立国;李晨希;李润霞2.微量稀土Ce对IF钢高温力学性能的影响 [J], 杨吉春;杨昌桥;王少军3.稀土Ce和Y对AZ80镁合金组织和力学性能的影响 [J], 王军;朱秀荣;徐永东;王荣;聂景江;张立君4.微量稀土Ce对Al-Zn-Mg铝合金组织和腐蚀性能的影响 [J], 徐道芬; 陈康华; 胡桂云; 陈送义5.微量稀土Ce对Ag的力学性能的影响 [J], 毛利权;韩吉庆;赵涛;秦涛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

毕业论文-稀土元素Ce对铝铜合金组织性能影响的研究1 稀土元素Ce对铝铜合金组织性能影响的研究第页共 17 页稀土元素Ce 对铝铜合金组织性能影响的研究安徽农业大学经济技术学院 11机制合肥230036 摘要高强度铸造铝合金具有良好的室温和高温强度,但它的晶粒细化程度一直是制约其发展的瓶颈。

通过对合金的结晶条件、细化晶粒和抑制其再结晶行为进行测试,研究了微量合金元素(Cu,Si,Ce,Mg,Mn)对铝合金晶粒细化性能的影响。

其结果表明，Cu,Si,Ce,Mg,Mn 合金元素能使铝合金的晶粒细化程度提高;加入质量分数为2%的Si会使合金的再辉现象非常严重,导致合金不可能有很高的强度而很快断裂;与其他AlCu4.5Si合金相比,AlCu4.5Si3合金具有很强的补缩能力,断裂应力值最高;La的加入能缩小二次枝晶间距,明显提高合金的抗热裂性能。

关键词:树枝晶铸造AlCu合金补缩等轴晶热处理1、绪论随着航空航天、新型高速列车、汽车、船舶制造业技术的飞速发展，传统的金属材料已经逐渐被工业生产淘汰，取之而来的是更为优秀的新型合金材料。

镍合金、钴合金、钛合金、铝合金、不锈钢及其它特种金属已经是航空航天的主导材料。

这些优秀的新型材料会在保证使用强度的前提下，减轻使用的重量以及成本，以提高运载能力和速度。

密度小，强度高的合金当然会取代传统的金属材料，成为21世纪最受欢迎的材料。

因为在地壳中铝的含量为最高，所以成本比较低，强度也非常优秀，所以在工业生产制造中铝合金成为工业中很受欢迎的发展对象。

铝合金优点有:质量轻，延展性好，强度高，可回收再造率高，较环保的一种新型材料。

很多国家和领域都在不断地探索和发觉铝合金更大的潜力，并不断的优化其物理和化学性能，使其具有人们所需要的使用力学效果外，还具有抗化学变化的储存和延长其使用寿命效果。

目前Al-Cu系铸造铝合金是一种具有优秀铸造性能的工程铝合金材料世界各国都有类似的成分牌号。

稀土在铜及铜合金中的作用一、稀土对铜及铜合金组织的影响1、净化组织工业用铜中往往含有多种杂质,虽然有些杂质含量很低,甚至低于0.001 %(质量分数，下同) ，但是这些杂质元素会严重影响铜及铜合金的加工性能、降低导电性及导热性。

如氧、硫和铜形成的脆性化合物(Cu2O 和Cu2S) 可以降低铜的塑性，这些脆性化合物冷拉时还会产生毛刺，并降低铜的导电性、耐蚀性和焊接性能。

稀土净化铜及铜合金组织主要有两种方式: (1) 稀土与氧和硫的亲和力很强,形成熔点较高，热稳定性强，比重较小的稀土化合物，从而达到脱硫、脱氧的作用；又稀土元素很容易与原子态氢发生作用，生成RH2 或RH3 型稳定氢化物(R 代表稀土金属) ,这些氢化物以固溶体的形式溶于铜合金中，从而消除了氢的有害作用。

(2) 稀土与铅、铋等元素生成比铜熔点高的高熔点金属间化合物，因此在铜熔铸过程中，可以保持固体状态，与熔渣一起从液体金属铜合金中排除，达到脱铅、铋的目的。

2、细化组织稀土对铜及铜合金显微组织的影响主要体现为细化晶粒，减少或消除柱状晶，扩大等轴晶区的作用。

稀土细化铜及铜合金组织的作用机理主要存在以下三种: (1) 形成新晶核，抑制晶粒长大。

稀土在铜及其合金中能与一些元素反应形成高熔点化合物，常以极微细颗粒悬浮于熔体之中，成为弥散的结晶核心，使晶粒变多，变小；又从凝固原理及热力学观点看，由于稀土大量聚集在固液界面前沿的液相中，使合金在凝固时成分过冷增大，以树枝状方式凝固生长，同时在分枝节点处产生细颈、熔断，增多了结晶核心，从而细化了晶粒。

(2) 微晶化作用。

由于稀土元素的原子半径( 0.174nm～0.204 nm) 比铜的原子半径(0.127nm) 要大36 %～60 % ，故稀土原子很容易填补正在生长中的铜或铜合金的晶粒新相的表面缺陷，生成能阻碍晶粒继续生长的膜，从而细化为微晶； (3) 合金化作用。

稀土在铜中的溶解度很小，一般仅千分之几到万分之几，但稀土与铜能生成多种金属间化合物。

稀土元素对材料力学性能的影响研究咱先来说说啥是稀土元素哈。

稀土元素就像材料世界里的神秘魔法剂，它们能让各种材料变得更强大、更厉害！有一次，我去一家工厂参观，看到工人们正在为一种新型钢材发愁。

这钢材啊，硬度总是不够，容易变形，影响了产品的质量和使用效果。

这时候，专家们就想到了稀土元素。

稀土元素就像是材料的“大力水手菠菜”，能给材料带来很多神奇的变化。

比如说，加入稀土元素后，材料的强度会大幅提高。

就像一个原本瘦弱的人，吃了营养剂后变得强壮有力。

比如说钕这种稀土元素，加到铝合金里，能让铝合金的抗拉强度蹭蹭往上涨，变得特别结实，不容易被拉断。

再说说韧性，这可是材料的一个重要指标。

稀土元素能让材料在受到外力时，不容易一下子就断裂，而是能像橡皮筋一样有一定的伸缩性。

想象一下，一根没有加稀土元素的铁棒，稍微一用力就断成两截；而加了稀土元素的铁棒，怎么弯怎么扭都不容易断，这就是稀土元素的厉害之处。

还有疲劳性能。

材料在长期使用过程中，会因为反复受力而出现疲劳，就像我们人工作久了会累一样。

稀土元素能让材料更抗疲劳，延长使用寿命。

比如说汽车发动机里的零部件，如果用了含有稀土元素的材料，就能跑得更远、更久，不容易出故障。

稀土元素还能改善材料的耐磨性。

就像我们的鞋底，如果不耐磨，走不了多久就磨破了。

材料也是一样，加入稀土元素后，表面更耐磨，能经受住更多的摩擦和磨损。

不过，稀土元素也不是随便加加就行的。

加多少、怎么加，这都有讲究。

加得太多，可能会起到反作用；加得太少，又达不到理想的效果。

这就需要科学家们像大厨一样，精准地掌握“配方”，才能让稀土元素发挥出最大的作用。

在研究稀土元素对材料力学性能影响的过程中，科学家们可是费了不少心思。

他们要做各种各样的实验，反复测试、分析数据。

有时候一个实验要做上几十次甚至上百次，才能得出一个可靠的结论。

总之，稀土元素对材料力学性能的影响可真是不容小觑。

它们就像是材料世界里的超级英雄，能让各种材料变得更强大、更耐用。

稀土对引线框架用铜合金氧化性能的影响的开题报告
一、问题背景
稀土元素广泛应用于锂电池、LED照明、新型催化剂等领域，引线框架用铜合金中的氧化问题已经成为一个瓶颈问题，而稀土元素能够在材料中发挥较好的抗氧化效果，因此探究稀土对引线框架用铜合金氧化性能的影响具有重要意义。

二、研究目的
本次研究旨在探究稀土元素如何影响引线框架用铜合金的氧化性能，以期提高材料使用寿命及稳定性。

三、研究方法
采用常规冶金制备方法，制备不含稀土的引线框架用铜合金样品作为对照组，制备不同含量稀土元素的引线框架用铜合金样品。

通过氧化实验、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等测试手段，分析不同含量稀土元素和未添加稀土的引线框架用铜合金的氧化性能和微观结构差异。

四、研究内容和进展
目前正在制备不同稀土元素的引线框架用铜合金样品，并且正在开展氧化实验，初步结果显示，添加适量稀土元素能够显著提高引线框架用铜合金的氧化性能，但稀土含量过高则会导致氧化性能下降。

接下来，将会进一步分析材料的微观结构，并与不同氧化状态下的材料进行对比，以探究稀土元素抗氧化的机制。

五、研究意义
此次研究将为引线框架用铜合金的氧化问题解决提供技术支持，同时也将为稀土在材料领域的应用提供新思路。

稀土元素La、Ce含量对Cu-0.4Cr-0.2Zr-0.15Mg合金组织和性能的影响钟江伟;张鸿;陈彦旭【摘要】采用真空感应熔炼技术得到Cu-0.4Cr-0.2Zr-0.15Mg-RE铸锭，通过金相显微镜观察加入不同含量稀土的金相组织，采用SEM观察组织形貌并对合金组织进行EDXS能谱分析，最后测试铜合金的力学性能和导电性能。

结果表明：加入La和Ce后，合金晶粒细化，组织均匀致密，Cr、Mg析出相在基体中的分布由条状、带状转变为点状、细块状。

稀土元素主要分布在晶界处，加入稀土元素后，合金的抗拉强度有大幅度的提高，分别加入0.10%的La和0.10%的Ce后，合金的峰值强度分别为250.13 MPa和259.32 MPa，相比于不加稀土的212.34 MPa，分别提高了17.80%、22.13%；加入0.15%稀土元素La和Ce后，合金的导电率则随着稀土元素含量的增加呈单调增加，且La对铜合金导电性能的提高作用优于Ce的，但两者相差微小。

因此，从提高合金综合性能方面考虑，加入0.10%的Ce是最佳选择。

%Under the vacuum condition, the Cu-0.4Cr-0.2Zr-0.15Mg-RE ingot wasgottenby using the method of induction heating and vertical centrifugal casting.Bymetallurgical microscopy, the microstructures of containing 0.05%, 0.10%,0.15%La and Ce were analyzed.Themicrostructure of Cu-0.4Cr-0.2Zr-0.15Mg-RE alloy as-casting was examined by SEM and EDXS. The mechanical and electrical properties of copper alloys were also tested. The results show that the microstructuresof the alloy adding Ce and Laareuniform and compact, and the distributions of Cr,Mg precipitates in the matrix change from strip to the point,fine homogeneous,while the rare earth elements are mainly located in the grain boundaries. With theadditions of the rare earth elements, the tensile strengths of the alloy improve greatly. When containing 0.1% Laand0.1%Ce,thepeak strengthare250.13MPaand259.32MPa,respectively, increasing by17.8%and22.13% compared the 212.34MPawithoutrare earth elements. In the range of 0.15%, the electric conductivity of the alloy increases with the increase of the contents of the rare earth elements. And the effect of La on the improvement of the electric conductivity is better than that of Ce although the gap is small.Therefore, considering the effect of improving comprehensive properties of alloy,adding 0.1%Ce is the best choice.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2016(026)005【总页数】8页(P1092-1099)【关键词】Cu-0.4Cr-0.2Zr-0.15Mg-RE;显微组织;元素分布;稀土;La;Ce;力学性能【作者】钟江伟;张鸿;陈彦旭【作者单位】北京科技大学材料科与工程学院，北京 100083;北京科技大学材料科与工程学院，北京 100083;北京科技大学材料科与工程学院，北京 100083【正文语种】中文【中图分类】TG146.1高强度高导电铜合金是近年来随着现代工业科技飞速发展而出现的一系列综合性能优异的铜合金的总称，包括Cu-Fe-P系、Cu-Ni-Si系和Cu-Cr-Zr系等［1-3］。