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贵金属通常指金、银、钼、钯、铑、铱、锇、钌诸元素的总称。由于贵金属具有良好的导电、导热、耐氧化、耐腐蚀等性能,在电子、电气工业、民生装饰中获得了广泛应用。然而贵金厂本身又存在着强度硬度低、耐高温性能差等弱点,限制了更高层次的应用。提高贵金属综合性能最实用的方法是采用多元合金化方法,其中稀土金属又是最有效而最具潜力的合金化元素。所以说,稀土金属在贵金属中应用的首要意义是提高贵金属的性能;其次,由于稀土的作用,可以减少材料中贵金属的含量、延长其使用寿命,从而节约贵金属的消耗量。对于缺乏贵金属资源的我国,又具有重要的经济实用意义。
化学活性特殊的稀土金属,加入贵金属及其合金中,与所有有色金属和合金一样,具有净化、细化、合金化三重作用,合金化中的弥散强化作用尤为凸显。
净化作用
在熔炼和铸造贵金属及其合金过程中,稀土金属与熔体的杂质容易结合形成化合物,部分造渣排出,一部分留在熔体中,稀土使合金中的杂质减少,净化了熔体、提升了熔体的治金质量。
细化作用
稀土与合金中杂质形成高熔点金属间化合物,部分弥散分布在合金熔体中,成为形核核心阻止晶粒长大;稀土是表面活性元素,凝固过程中在固液界面前沿富集,形成过冷,使晶粒细化。有报道,往钯中分别加入9种不同稀土元素,加入量为0.5%RE,加稀土后的 Pt-RE晶粒都比纯铂小很多。文献指出:向钯中加入3 种稀土金属 Nd、Tb 和 Yb含量(0.1% -0.37% RE)也能使 Pd 合金的晶粒显著细化。
微合金化作用
加入的少量稀土金属,一部分固溶在基体金属合金当中,增大了合金的晶格畸变,增大了位错密度,产生固溶强化的效果,大部分与其他合金元素生成高熔点化合物,或偏聚在晶界上强化晶界,或形成细小弥散质点,起弥散强化作用。
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