稀土镧在Fe-La合金系中的晶界扩散行为

特殊钢 ›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (5): 14-16.

所属专题：稀土冶金

稀土镧在Fe-La合金系中的晶界扩散行为

陈树明¹，王海燕^1,2，张红伟²，高雪云^2,3，刘宗昌²

1. 内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室，包头 014010;
2. 内蒙古科技大学材料与冶金学院，包头 014010 ；
3. 广东省现代焊接技术重点实验室，广州 510650;

收稿日期:2016-05-04 出版日期:2016-10-01 发布日期:2022-07-28
作者简介:陈树明(1990-),男，硕士生，2015年内蒙古科技大学(本科)毕业，优势资源先进材料研究开发。
基金资助:
国家自然科学基金(51101083)；
广东省现代焊接技术重点实验室2015年开放课题资助

Diffusion Behavior of Rare Earth Element Lanthanum in Grain Boundaries of Fe-La Alloy Series

Chen Shuming¹ , Wang Haiyan^1,2 , Zhang Hongwei² , Gao Xueyun^2,3 , Liu Zongchang²

1. Key Laboratory of Integrated Exploitation of Inner Mongolia Baiyun Obo Multi-Metal Resource, Baotou 014010;
2. School of Materials and Metallurgy, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010；
3. Guangdong Key Laboratory of Advanced Welding Technology, Guangzhou 510650;

Received:2016-05-04 Published:2016-10-01 Online:2022-07-28

摘要/Abstract

摘要： 通过高频悬浮炉熔炼成实验用30Fe-70La合金,将该合金切成8 mm×8 mm×6 mm试样与同样尺寸纯铁试样扩散面对接,并借助Gleeble-1500D热模拟试验机在760℃和770℃ 30 min,10^-3 Pa真空和1 MPa压力下进行扩散试验;采用Axiovert 25型金相显微镜与QUANTA 400环境扫描电子显微镜,观察了稀土镧在Fe基体的扩散;利用相关扩散系数公式计算了镧在纯铁中的扩散系数。结果表明,稀土元素镧在纯铁中沿着α-Fe晶界进行扩散,镧在纯铁铁素体晶界中770℃时的扩散系数为Db=1.59×10^-17m²/s。

关键词: 稀土元素镧, Fe-La合金, 纯铁, 扩散焊, 晶界, 扩散系数

Abstract: Tested 30Fe-70La alloy is melted by a high frequency suspending melting furnace and cut to 8 mm x 8 mm x6 mm specimen and butted on same size pure iron specimen, then the diffusion test is carried out at 10^-3 Pa vacuum and 1 MPa pressure at 760℃ and 770℃ 30 min by Gleeble-1500D hot simulation experiment machine； the diffusion of rare earth element lanthanum in Fe matrix is observed by Axiovert 25 optical microscope and QUANTA 400 environmental scanning electron microscope, and the diffusion coefficient of lanthanum in pure iron is calculated by relative diffusion coefficient formulas. Results show that the diffusion of rare earth element lanthanum in pure iron is carried out along a-Fe grain boundaries, and the diffusion coefficient Db of lanthanum in grain boundaries of pure iron ferrite is 1. 59 x 10^-17m²/s.

Key words: Rare Earth Element Lanthanum, Fe-La Alloy, Pure Iron, Diffusion Welding, Grain Boundaries, Diffusion Coefficient

陈树明, 王海燕, 张红伟, 高雪云, 刘宗昌. 稀土镧在Fe-La合金系中的晶界扩散行为[J]. 特殊钢, 2016, 37(5): 14-16.

Chen Shuming , Wang Haiyan , Zhang Hongwei , Gao Xueyun , Liu Zongchang. Diffusion Behavior of Rare Earth Element Lanthanum in Grain Boundaries of Fe-La Alloy Series[J]. Special Steel, 2016, 37(5): 14-16.

参考文献

[1] Koen Binnemans,Peter Tom Jones,Bart Blanpain,et al. Recycling of Rate Earths: a Critical Review [J]. Journal of Cleaner Production, 2013,51(15)：1-22.
[2] 李春龙.稀土在钢中应用与研究新进展[J].稀土,2013,34(3)：78-85.
[3] 刘宗昌，任慧平.过冷奥氏体扩散性相变[M].北京:科学出版社,2007.
[4] 林勤，宋波,郭兴敏，等.钢中稀土微合金化作用与应用前景[J].稀土,2001,22(4):31-36.
[5] 韩靖，盛光敏,周小玲，等.表面纳米化钛合金与不锈钢扩散连接[J].稀有金属材料与工程,2010,39(1):37-46.
[6] 朱兴元，石勤，林勤.钟在低硫视钛钢中的微合金化作用[J].中国稀土学报,2004,22(5)：665-668.
[7] 孔纪元，周上祺，张鹏程.Be/HR-l不锈钢扩散连接界面附近的元素扩散[J].稀有金属,2012,36(2):330-336.
[8] Naoko Oono,Hiroyuki Nitta, Yoshiaki lijima. Diffusion of Niobium in a-Iron[ J]. Materials Transacitions,2003 ,44( 10):2078-2083.
[9] 王龙妹，杜挺,卢先利，等.微量稀土元素在钢中的作用机理及应用研究[J].稀土,2001,22(4)：374).
[10] 邱巨峰.稀土在晶界存在形式及对晶界状态的影响[J].稀土，1983,4(4):58-67.
[11] 王海燕，高雪云,任慧平，等.稀土La在α-Fe中占位倾向及对晶界影响的第一性原理研究[J] .物理学报,2014,63(14):1-5.
[12] 余永宁.材料科学基础[M].北京：高等教育出版社,2006：466- 505.
[13] Gao Xueyun,Ren Huiping,Li Chunlong,et al. First-Principles Calculations of Rare Earth ( Y, La and Ce) Diffusivities in bcc Fe [J] . Journal of Alloys and Compounds,2016 ,663：316-320.
[14] Murali D,Panigrahi B K, Valsakumar M C,et al. Diffusion of Y and Ti/Zr in bcc Iron: A First Principles Study [J]. Journal of Nuclear Materials,2011,416(1-3)：208-212.
[15] 罗迪，邢国华，陆东元.稀土元素在高速钢晶界偏聚的研究[J].中国稀土学报,1985,3(2)：72-75.
[16] 郝素娥，韦永德,黄金祥，等.采用气相稀土扩渗法制备PbTiO₃基导电陶瓷[J].稀有金属材料与工程,2005,34(9)：1361-1363.

编辑推荐 0

Metrics

阅读次数

全文

105

HTML			PDF

最新录用	在线预览	正式出版	最新录用	在线预览	正式出版
0	0	0	0	0	105

来源	本网站	其他网站

次数	75	30
比例	71%	29%

摘要

最新录用	在线预览	正式出版

0	0	66

	来源	本网站

	次数	67
	比例	100%

稀土镧在Fe-La合金系中的晶界扩散行为

Diffusion Behavior of Rare Earth Element Lanthanum in Grain Boundaries of Fe-La Alloy Series

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐 0

Metrics

本文评价

[1]	张建龙, 陈兴润, 程云霞, 李鸿亮, 徐斌, 潘吉祥. 不同合金化工艺对18Cr超纯铁素体不锈钢精炼过程夹杂物的影响[J]. 特殊钢, 2023, 44(3): 34-38.
[2]	武卓杰, 侯利锋, 杜华云, 邹勇, 武敏, 范光伟, 卫英慧. 445J2超纯铁素体不锈钢和316L超低碳奥氏体不锈钢在溴化锂溶液的点蚀分析[J]. 特殊钢, 2023, 44(1): 65-71.
[3]	段秀峰, 张晶晶, 张寿禄, 李国平, 卫英慧. Nb和Ti对444超纯铁素体不锈钢高温氧化行为的影响[J]. 特殊钢, 2021, 42(4): 7-11.
[4]	王志刚, 文嘉利, 杨贵新, 郑振宇, 廖凯, 韩光炜. GH2907 合金 VIM + VAR 3 t 钢锭 1190℃均质化过程中Nb和Si的扩散行为[J]. 特殊钢, 2021, 42(4): 17-19.
[5]	郎炜昀, 翟俊, 赵鑫淼, 常国栋. 典型含钛超纯铁素体不锈钢冶炼-连铸过程夹杂物衍变研究[J]. 特殊钢, 2021, 42(1): 16-19.
[6]	周杰, 赵振铎, 廉晓洁, 范光伟, 王立新, 张晶晶, 成生伟. 冷轧变形率对超纯铁素体不锈钢Cr22Mo织构和成形性能的影响[J]. 特殊钢, 2018, 39(5): 70-74.
[7]	邹勇, 卫英慧, 张晶晶. 终轧温度对Cr22Mo超纯铁素体不锈钢织构和成形性能的影响[J]. 特殊钢, 2017, 38(4): 64-67.
[8]	沈中芳, 段豪剑, 张立峰. 超纯铁素体不锈钢B439M 200 mm x1260 mm连铸板坯中TiN夹杂物的分布[J]. 特殊钢, 2016, 37(3): 46-49.
[9]	王新宇. 铝含量和磁性退火温度对3.0 mm电磁纯铁冷轧板矫顽力的影响[J]. 特殊钢, 2016, 37(3): 58-60.
[10]	李慧, 梁精龙, 赵晓萍, 李运刚, 张芬萍. 熔盐电沉积过程温度对1.6Si无取向硅钢Si扩散的影响[J]. 特殊钢, 2014, 35(6): 12-14.
[11]	谷宇, 张晶晶, 张保亮. 超纯铁素体不锈钢热疲劳性能的研究[J]. 特殊钢, 2014, 35(1): 65-67.
[12]	何立波, 黄宝, 高真凤 , 张志勤. 150 t VD/VOD超纯铁素体不锈钢的开发[J]. 特殊钢, 2011, 32(2): 18-20.
[13]	顾磊明, 陈兆平, 徐迎铁, 疏达. 含钛超纯铁素体不锈钢的铝脱氧及钙处理实验研究[J]. 特殊钢, 2011, 32(1): 48-51.
[14]	谢振亚. 冷轧变形量和热处理工艺对电磁纯铁矫顽力的影响[J]. 特殊钢, 2010, 31(5): 64-67.
[15]	赵昱臻, 任学平, 包卫平, 王新宇, 苗晓. 纯铁电渣重熔的碳•硫控制[J]. 特殊钢, 2010, 31(1): 43-45.