稀土在铝管中的强化作用　分布于铝及其合金铝管基体及晶界中的化合物为各类金属间化合物、氧化物及铝氧化物。这些化合物的组成、形貌、分布及数量对铝及其合金的性能, 尤其是塑性加工性能有着显著的影响。

　　铝及其合金铝管中的夹杂物主要是Al2O3 等非金属夹杂物, 其存在不仅使合金的加工性能和力学性能降低, 而且铝管使铸造性能恶化。当纯铝管(铸态、变形态)中加入0.2%的稀土后, 原来晶内分布的粗大块状相消失, 球状稀土相形成, 晶界处条状及碎块状化合物明显减少, 点链化合物形成, 构成塑性良好的均匀组织。而铝合金铝管中加入0.2 %稀土后发现, 原分布于晶内的粗大块状球状化, 并在基体上形成均匀分布的球状相, 同时消除了晶界处脆性碎块状及条状化合物, 形成细小点链状分布的塑性化合物, 并沿变形方向整齐排列。铝管对加入稀土前后的铝及其合金中的基体、晶界化合物、晶内粗大化合物以及球状化合物等组成相的成分进行了测定。对比发现, 加入稀土后, 使得铝及其合金中的杂质, 如铁等元素, 向高稀土的球状相偏聚,从而使最后凝固的晶界处杂质元素大大降低, 净化了晶界, 使得晶界处高铁的脆性相减少, 晶界强度提高, 塑性改善; 而晶界处分布的点链状化合物为低铁、低稀土的组成相, 是接近于铝基体的塑性化合物, 特别是稀土在铝合金铝管球状相中偏聚量较纯铝中大, 故其在铝合金铝管晶界上分布极微, 所以铝合金铝管的晶界比纯铝的更为细薄、更为纯净。稀土在铝合金铝管中的强化作用, 主要有细晶强化、有限固溶强化和稀土化合物的第二相强化等。 当稀土加入量不同时, 稀土在铝合金中主要以三种形式存在: 固溶在基体α(Al) 中; 偏聚在相界、晶界和枝晶界; 固溶在化合物中或以化合物形式存在。当稀土含量较低时(低于0.1 %) , 稀土主要以前两种形式分布。第一种形式起到了有限固溶强化的作用, 第二种形式增加了变形阻力, 促进位错增殖, 使强度提高。铝管加入稀土后, 合金铝管的铸态组织中, 合金晶粒尺寸显著减小, 二次枝晶间距有可能减小,稀土与Al 、Mg、Si 等元素形成的金属间化合物呈球状和短棒状分布在晶界或界内, 组织中有大量位错分布。当稀土含量大于0.1 % , 后一种存在形式开始占主导地位。这时, 稀土与合金中的其他元素开始形成许多含稀土元素的新相; 同时使第二相的形状、尺寸发生变化, 可能使得第二相从长条状等形状转变成短棒状粒子出现, 粒子的尺寸也变得比较细小, 且呈弥散分布。大部分含稀土元素的第二相都出现了粒子化、球化和细化的特征, 这种变化在一定程度上都强化了铝合金铝管。

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