Al10Ce中间合金制备及其变质效果研究

【摘要】：由于稀土铝合金具有许多优异的性能,应用广泛。稀土是我国富有资源,扩大和推广稀土的应用具有十分重要的意义,因而稀土铝合金的制备引起人们的特别重视。本文简述了铝稀土中间合金的特性和制备方法;综述了稀土变质剂发展概况、研究现状及其应用前景。总结出制备Al-10Ce中间合金的制备最佳工艺参数、并研究了Al-10Ce中间合金的变质效果、长效性、重熔性等内容以及对Al-10Ce中间合金变质剂的结构形成机理进行了初步地分析。 用熔配法制备Al-10Ce中间合金,探讨了熔体温度,溶解时间,搅拌方式等三方面因素对用熔配法制备Al-10%Ce中间合金的工艺参数的影响,并进一步确证了参数选择的可行性、合理性。 试验结果表明,利用自行研制的高效、低价的变质剂Al-10Ce中间合金对α铝及共晶铝硅合金进行变质处理时,加入适量的Al-10Ce中间合金即可取得极好的变质效果。并采用X射线衍射分析(XRD),光学显微镜(OM),扫描电镜(SEM)带能谱(EDS)分析等技术对Al-10Ce中间合金的相组成和微观形貌进行了分析,Al-10Ce中间合金由Al、Ce、Al_4Ce三相组成。 变质实验表明,Al_4Ce的含量及相的尺寸、分布对α铝及共晶铝硅合金的变质效果影响最大。研究了Al-10Ce中间合金对α铝及共晶铝硅合金的变质长效性、重熔性等性能,并与钠盐对α铝及共晶铝硅合金变质进行了对比。结果表明,Al-10Ce中间合金有效变质时间达到4～5小时;重熔4～5次仍然具有良好的变质效果,用Al-10Ce中间合金变质时比钠盐变质,具有加入量小、起效快、变质有效时间长和重熔再现性良好的特点。同时,在精炼和变质过程中对环境不造成任何污染,克服了当前变质剂的缺点,是一种新型的“绿色”变质剂,显示出较好的应用前景。