稀土鈰釔對18K黃色金合金鑄態(tài)組織和性能影響的研究.pdf

1、我國珠寶首飾業(yè)尤其是首飾用金合金發(fā)展迅速，但由于起步晚，起點低，在一些技術環(huán)節(jié)上與國際水平相比還有很大差距。本論文以高性能金合金作為研究方向，以稀土元素Ce、Y對金合金的影響為主要研究內容，以具有代表性的18K黃色金合金為基礎，對18K黃色金合金的合金成分一組織結構一性能變化之間的相互關系和作用規(guī)律進行了較深入的探討。 通過理論分析及計算，得出18K黃色金合金中Zn的最佳添加量為小于2wt％，Si的添加量應小于0.05wt％，C

2、e宜微量添加，Y的添加量可以較高。 研究了含稀土Ce、Y補口合金的熔煉工藝及稀土在補口合金中的影響，制備出組織均勻的金補口合金。實驗發(fā)現適量的稀土元素Ce、Y對補口合金鑄態(tài)組織均有細化作用，但過量稀土則使組織粗化。稀土Ce、Y在補口合金中的主要存在形式是在枝晶間隙偏析并生成Ce-Si以及Ag<,2>Y二元化合物。 研究了稀土Ce、Y在金合金中的分布及存在形式。稀土Ce在金合金中，部分與Si形成Ce-Si化合物，其余的Ce

3、、Si均勻固溶于基體中；Y和Si在金合金中偏聚的趨勢相同，都傾向于枝晶間隙處富集，稀土Y在金合金中優(yōu)先與Au形成Au-Y化合物。 添加稀土的金合金，組織均得到細化。稀土Ce細化金合金鑄態(tài)組織的主要細化機理在于Ce與Si、O<,2>等形成高熔點化合物，作為異質晶核而細化組織，過量的Ce對細化組織作用不大；稀土Y的細化機理是：稀土Y在固/液界面前沿富集，增大合金的成分過冷，且阻礙枝晶生長，細化了鑄態(tài)組織。 鑄態(tài)金合金的硬度隨

4、稀土Ce含量的增加而升高，過量Ce對硬度影響不大；稀土Y在最大固溶度時達到峰值，繼續(xù)增加稀土含量，硬度先降低后升高。利用時效處理，能顯著的提高金合金的硬度，Ce主要的強化機制在于固溶強化；Y由于其高的固溶度在時效過程中析出彌散的第二相粒子，起到固溶強化和第二相強化雙重作用。稀土Ce對金合金的固、液相線溫度影響不大。添加稀土Y的金合金在凝固時Y在固／液界面前沿富集，可使枝晶連成骨架的溫度推遲，使準固相線下降，增大合金的液相溫度區(qū)間，提高了