混合稀土變質(zhì)對ADC12鋁合金組織及性能的影響

熊俊杰，閆 洪，揭小平

（1.南昌大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，南昌330031；2.南昌市輕合金材料制備與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（南昌大學(xué)），南昌330031）

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混合稀土變質(zhì)對ADC12鋁合金組織及性能的影響

熊俊杰1，2，閆 洪1，2，揭小平1，2

（1.南昌大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，南昌330031；2.南昌市輕合金材料制備與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（南昌大學(xué)），南昌330031）

摘 要：為了解混合稀土Pr／Ce變質(zhì)對ADC12合金組織及性能的影響，采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、能譜分析等手段對其進(jìn)行觀察和分析.結(jié)果表明：當(dāng)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.6%的Pr／Ce時(shí)，組織中粗大的初生α－Al相枝晶已變得較為細(xì)小，甚至有些α－Al晶粒變得圓整了，富鐵相則由原來的條狀、塊狀變?yōu)轭w粒狀，較均勻地分布在晶粒邊界上，而共晶Si相也呈細(xì)小彌散分布的顆粒狀；混合稀土Pr／Ce能與該合金成分中的Al、Si、Fe、Cu 4種元素結(jié)合生成稀土金屬間化合物，這些化合物在掃描電鏡下呈亮白色，其形貌有針狀、塊狀、顆粒狀3種；此外，當(dāng)Pr／Ce的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時(shí)，該合金具有良好的綜合力學(xué)性能，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到251.67 MPa，延伸率達(dá)3.04%，分別比基體合金的提高了34.91%和51.24%.

關(guān)鍵詞：Pr／Ce；變質(zhì)；ADC12合金；組織和性能；斷口

與其他系別的鋁合金相比，Al－Si系鑄造合金因其具有良好的綜合性能、低廉的原料成本而日益受到人們的關(guān)注.但是，在Al－Si系鑄造合金組織中存在不少塊狀、板條狀、長針狀的Si相，并且α－Al相枝晶粗大，這些都將導(dǎo)致合金力學(xué)性能的惡化.因此，在工業(yè)生產(chǎn)中常對Al－Si系鑄造合金進(jìn)行變質(zhì)處理來大幅度提高其機(jī)械性能［1－4］.研究表明，稀土具有獨(dú)特的電子層結(jié)構(gòu)及物理化學(xué)性質(zhì)，擁有超強(qiáng)的自旋耦合特性，在鋁合金中加入少量稀土后，合金的顯微組織及力學(xué)性能均能得到一定程度的改善，而且還能起到凈化熔體和除氣的作用［5－9］.相對單一稀土而言，混合稀土對鋁合金的變質(zhì)研究也取得了一定的進(jìn)展.雷文魁等［10］研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%的La／Ce混合稀土?xí)r，6201鋁合金鑄態(tài)組織晶粒得到了較大程度的細(xì)化，其抗拉強(qiáng)度和延伸率與未添加混合稀土相比分別提高了11.32%和15.17%.唐小龍等［11］研究了不同含量的混合稀土變質(zhì)劑對Ti－B－Sr聯(lián)合細(xì)化變質(zhì)的A356鋁合金組織的影響，結(jié)果表明，當(dāng)稀土添加量為0.1%～0.3%時(shí)，隨著稀土含量的增加，組織中的初生晶和硅相尺寸都有所減小，而且混合稀土的加入還降低了合金的共晶點(diǎn)溫度和α－Al相的形核溫度.胡慧芳等［12］研究了鑭鈰釔型混合稀土變質(zhì)對過共晶Al－24%Si活塞合金組織及性能的影響，結(jié)果表明，與單一稀土鈰變質(zhì)相比較，混合稀土變質(zhì)對該合金具有更好的變質(zhì)效果.

本文利用Al－5Pr－5Ce中間合金制備了混合Pr／Ce稀土變質(zhì)ADC12鋁合金，研究不同含量的混合稀土添加量對該合金組織性能的影響，探討Pr／Ce混合稀土對鋁合金的變質(zhì)作用及變質(zhì)機(jī)理.

1 實(shí) 驗(yàn)

采用自制的Al－5%Pr－5%Ce中間合金來變質(zhì)ADC12鋁合金.其中ADC12合金的成分如表1所示，中間合金中Pr和Ce的質(zhì)量分?jǐn)?shù)各占5%.

表1 ADC12鋁合金錠化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)／%）

變質(zhì)鋁合金的具體制備工藝：將一定質(zhì)量的ADC12鋁合金錠放入石墨坩堝中過熱至750℃使鋁塊完全熔化，接著用六氯乙烷精煉、除渣，然后加入用鋁箔紙包覆的Al－5%Pr－5%Ce中間合金，配成不同稀土含量的變質(zhì)鋁合金（質(zhì)量分?jǐn)?shù)0、0.3%、0.6%、0.9%的Pr／Ce），接著隨爐升溫至770℃再保溫25 min，保溫完后用石墨棒攪拌均勻，隨后降至720℃澆注至預(yù)熱溫度200～300℃的金屬型模具中，待冷卻后從鑄錠下部取樣.

金相試樣使用體積分?jǐn)?shù)0.5%的HF溶液進(jìn)行腐蝕.采用NIKON ECLIPSE MA200型光學(xué)顯微鏡觀察試樣的顯微組織形貌；利用Image?Pro Plus 6.0圖像軟件測量合金組織中的二次枝晶臂間距、共晶硅相的平均面積和長徑比；用CSS－44200型電子萬能試驗(yàn)機(jī)測定試棒的力學(xué)性能；用配有INCA 250X－MAX 50型能譜儀的NOVA NANOSEM 450型掃描電鏡對組織中的稀土相及試樣拉伸斷口進(jìn)行掃描、觀察、分析.實(shí)驗(yàn)方案流程如圖1所示.

圖1 實(shí)驗(yàn)流程圖

2 結(jié) 果

2．1 混合稀土變質(zhì)對合金組織中α－Al相的影響

圖2是不同混合稀土Pr／Ce添加量的ADC12鋁合金低倍鑄態(tài)顯微組織，組織中白色的為α－Al 相.從圖2（a）可以看出，未添加混合稀土?xí)r，合金組織中的α－Al相枝晶粗大，排列交叉錯(cuò)亂.當(dāng)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3%的Pr／Ce后，α－Al相得到了一定程度的細(xì)化，粗大的樹枝狀α－Al枝晶減少，細(xì)小α－Al枝晶增多，見圖2（b）.當(dāng)混合稀土Pr／Ce的添加量為0.6%時(shí)，α－Al相得到了較大程度的細(xì)化，組織中已看不到粗大α－Al枝晶的存在，初生α－Al相枝晶已變得較為細(xì)小，甚至有些α－Al晶粒邊界變得圓整了，見圖2（c）.但當(dāng)混合稀土Pr／Ce的加入量增至0.9%時(shí)，α－Al枝晶開始變得粗大起來，細(xì)化效果有所減弱，見圖2（d）.

圖3為混合稀土Pr／Ce對組織中的α－Al二次枝晶臂間距的影響，可知：Pr／Ce混合稀土的加入使α－Al二次枝晶臂間距有所減??；微量的0.3%Pr／Ce加入使二次枝晶臂間距從基體的30.49 μm減小為20.33 μm；當(dāng)Pr／Ce的添加量達(dá)0.6%時(shí)，二次枝晶臂間距較低，約為12.19 μm，說明此時(shí)Pr／Ce對α－Al的細(xì)化作用較強(qiáng)；然而，當(dāng)混合稀土Pr／Ce的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增至0.9%時(shí)，二次枝晶臂間距約為22.36 μm，其細(xì)化作用有所減弱.

2．2 混合稀土變質(zhì)對合金組織中富Fe相和共晶Si相的影響

圖4是不同混合稀土Pr／Ce添加量下ADC12鋁合金的高倍鑄態(tài)顯微組織，組織中淺灰色的為富Fe相，深黑色的為共晶Si相.

圖2 不同Pr／Ce加入量時(shí)ADC12合金的低倍鑄態(tài)顯微組織

圖3 Pr／Ce對α－Al二次枝晶臂間距的影響

圖4 不同Pr／Ce加入量時(shí)ADC12合金的高倍鑄態(tài)顯微組織

從圖4可以看出，Pr／Ce的加入對組織中的富Fe相有一定的影響：未添加稀土?xí)r，組織中的富Fe相主要為塊狀、條狀，尺寸相對來說較大，平均約為14.63 μm，見圖4（a）；當(dāng)添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3%的Pr／Ce時(shí)，富Fe相變?yōu)樾K狀甚至顆粒狀，尺寸有所細(xì)化，平均約為8.82 μm，見圖4（b）；當(dāng)Pr／Ce的加入量增至0.6%時(shí)，富Fe相得到了較大程度的細(xì)化，其形貌已逐步變?yōu)榧?xì)小顆粒狀，而且分布也較為均勻，尺寸也較細(xì)小，平均約為5.64 μm，見圖4（c）；繼續(xù)添加Pr／Ce的量至0.9%時(shí)，組織中的富Fe相細(xì)化程度有所減弱，開始出現(xiàn)偏聚和長大的現(xiàn)象，平均尺寸變?yōu)?.16 μm，如圖4（d）所示.此外，Pr／Ce的加入對組織中的共晶硅相有很大的影響：未經(jīng)變質(zhì)處理的基體合金中，共晶Si相呈長針狀、板條狀，并都具有鋒利的棱角，這在合金受單向拉伸時(shí)容易引起應(yīng)力集中而降低合金的力學(xué)性能，見圖4（a）；質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3% 的Pr／Ce加入合金熔體后，引起共晶Si形貌的改變，使得共晶Si相無鋒利的棱角，光滑過渡，且其尺寸明細(xì)減小，見圖4（b）；繼續(xù)增加混合稀土Pr／Ce的加入量至0.6%時(shí)，共晶Si相得到較大程度的細(xì)化，已變質(zhì)為細(xì)小顆粒狀分布在α－Al晶界上，此時(shí)變質(zhì)效果較佳，α－Al晶粒也較為圓整，見圖4（c）；然而，當(dāng)混合稀土Pr／Ce的添加量增至0.9%時(shí)，變質(zhì)效果弱化，此時(shí)共晶Si相又逐漸變?yōu)榧?xì)小短棒狀、條狀，如圖4（d）所示.

采用Image?Pro Plus 6.0圖像測量軟件統(tǒng)計(jì)分析這些試樣共晶硅相的平均面積和長徑比，如圖5所示.結(jié)果表明，混合稀土Pr／Ce的加入能降低該合金的共晶硅相平均面積和長徑比.當(dāng)Pr／Ce質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時(shí)，變質(zhì)效果較佳，此時(shí)共晶硅相的平均面積約為4.48 μm2，平均長徑比約為2.29，分別比基體合金的降低了93.48%和88.11%.

圖5 Pr／Ce對共晶硅相平均面積和縱橫比的影響

2．3 混合稀土變質(zhì)ADC12合金中的掃描電鏡組織分析

圖6為混合稀土Pr／Ce添加量為0.9%時(shí)ADC12合金組織的掃描電鏡照片.從圖6可以看出，組織中主要存在2種顏色的相，一種是亮白色（如圖中標(biāo)記1、2、3所示），另一種是淺灰色（如圖中標(biāo)記4、5所示）.亮白色的相有3種形貌：針狀、塊狀、顆粒狀；淺灰色的相有2種形貌：塊狀、棒狀.

為了確定圖中標(biāo)記各點(diǎn)的元素成分，圖7給出了其能譜分析結(jié)果.結(jié)合圖7可以看出，亮白色的為稀土相，稀土相可能是由Al、Si、Fe、Cu、Ce和Pr組成的多元稀土金屬間化合物；淺灰色中塊狀相可能是由Al、Si、Fe、Cu組成的多元金屬間化合物，棒狀相則可能是由Al、Si、Mn、Fe、Cu組成的多元金屬間化合物.

圖6 混合稀土Pr／Ce質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．9%時(shí)ADC12合金組織的掃描電鏡照片

圖7 圖6中對應(yīng)各處的EDS能譜圖

表2～表6給出了圖7中5處元素含量配比，包括各元素間的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和原子數(shù)分?jǐn)?shù).由表2（a）可知，針狀稀土相6種元素的原子個(gè)數(shù)比x（Al）∶x（Si）∶x（Fe）∶x（Cu）∶x（Ce）∶x（Pr）≈49.39∶7.69∶1∶2.18∶1.41∶2.03；由表2（b）可知，塊狀稀土相6種元素的原子個(gè)數(shù)比x（Al）∶x（Si）∶x（Fe）∶x（Cu）∶x（Ce）∶x（Pr）≈52.46∶4.89∶1.02∶2.56∶1∶1.37；由表2（c）可知，顆粒狀稀土相6種元素的原子個(gè)數(shù)比x（Al）∶x（Si）∶x（Fe）∶x（Cu）∶x（Ce）∶x（Pr）≈172.28∶31.48∶1∶5.07∶3.22∶4.35；由表2（d）可知，淺灰色塊狀相4種元素的原子個(gè)數(shù)比x（Al）∶x（Si）∶x（Fe）∶x（Cu）≈72.55∶9.25∶7.29∶1；由表2（e）可知，淺灰色棒狀相5種元素的原子比x（Al）∶x（Si）∶x（Mn）∶x（Fe）∶x（Cu）≈91.91∶4.96∶1∶3.96∶1.27.上述金屬間化合物的化學(xué)分子式及其生成的熱動(dòng)力學(xué)機(jī)制還有待進(jìn)一步研究.

表2 圖7中位置1處的元素成分

表3 圖7中位置2處的元素成分

表4 圖7中位置3處的元素成分

表5 圖7中位置4處的元素成分

表6 圖7中位置5處的元素成分

2．4 力學(xué)性能

圖8所示為室溫下不同混合稀土Pr／Ce添加量對ADC12合金鑄態(tài)力學(xué)性能的影響.

圖8 不同Pr／Ce加入量時(shí)ADC12合金的力學(xué)性能

由圖8可知，經(jīng)變質(zhì)處理后的合金其力學(xué)性能優(yōu)于未經(jīng)變質(zhì)處理的合金.當(dāng)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3%的Pr／Ce后，合金組織中的α－Al相、共晶硅相均得到了一定程度的細(xì)化，抗拉強(qiáng)度為238.26 MPa，延伸率為2.57%，分別比基體合金提高了27.73%和27.86%；當(dāng)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.6%的Pr／Ce后，組織細(xì)化更加明顯，此時(shí)合金的力學(xué)性能較佳，抗拉強(qiáng)度達(dá)到251.67 MPa，延伸率達(dá)到3. 04%，分別比基體合金提高了34. 91%和51.24%；當(dāng)Pr／Ce加入量增至0.9%時(shí)，組織細(xì)化效果減弱，抗拉強(qiáng)度為227.48 MPa，延伸率為2.43%，分別比基體合金提高了21.95%和20.90%.這可能是由于過量的Pr／Ce加入合金后，富含混合稀土的針狀金屬間化合物會(huì)聚集長大，而這些金屬間化合物熔點(diǎn)高，硬度大，具有鋒利棱角，受力時(shí)容易引起應(yīng)力集中產(chǎn)生裂紋，進(jìn)而在一定程度上影響合金的力學(xué)性能.

2．5 斷口掃描

圖9為基體合金和加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.6%混合稀土Pr／Ce時(shí)ADC12鋁合金的室溫拉伸斷口SEM形貌.由圖9（a）可以看出，未變質(zhì)時(shí)，整個(gè)拉伸斷口上分布著較多不規(guī)則的脆性平坦區(qū)及一些粗大的撕裂棱，韌窩特征不明顯，其斷裂方式表現(xiàn)為準(zhǔn)解理斷裂，因而導(dǎo)致材料力學(xué)性能的降低.由圖9（b）可以看出，當(dāng)添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.6%的Pr／Ce時(shí)，斷口上的解理面減少，幾乎看不到大的脆性平坦區(qū)，撕裂棱變得細(xì)密緊湊，解理型斷裂特征逐漸減弱韌性斷裂特征更為明顯，而且韌窩數(shù)量較多，形貌較小，分布也較為均勻，這將較大程度地提高材料的力學(xué)性能.這也驗(yàn)證了變質(zhì)后的鋁合金室溫拉伸斷口形貌分析結(jié)果與其力學(xué)性能變化趨勢相一致.

圖9 基體和變質(zhì)鋁合金的室溫拉伸斷口SEM形貌

3 分析與討論

綜上可知，混合稀土Pr／Ce的加入對ADC12合金組織中的α－A1相和共晶Si相產(chǎn)生了較大的影響.關(guān)于細(xì)化α－A1枝晶的機(jī)理，根據(jù)參考文獻(xiàn)［13］提出的影響二次枝晶臂間距大小的公式：

式中：λ為二次枝晶臂間距值；tf為局部凝固時(shí)間；Γ為吉布斯湯姆遜系數(shù)；D為熔體的擴(kuò)散系數(shù)；m為液相線斜率；C0為原始合金濃度；為共晶濃度；k為分配系數(shù)；CS和CL分別為固、液相平衡溶解度.

從式（1）可知，二次枝晶臂間距λ的大小取決于M和局部凝固時(shí)間tf.根據(jù)Hume?Rothery原則［14］，溶質(zhì)和溶劑的原子半徑相對差大于15%時(shí)，合金體系中只能形成低固溶度的固溶體.而Pr原子半徑為0.183 nm，Ce原子半徑為0.182 nm，溶劑Al原子半徑為0.143 nm［15］.經(jīng)計(jì)算可得，Pr 與Al之間的原子半徑相對差約為27.97%，Ce與Al之間的原子半徑相對差約為27.27%，因此Pr 和Ce進(jìn)入初生相α－Al晶格內(nèi)的概率較低，即混合稀土Pr／Ce在合金熔體中的溶解度較小.故在熔體凝固過程中，Pr／Ce很容易在固液界面前沿富集，從而阻礙溶質(zhì)原子的擴(kuò)散，導(dǎo)致液相平衡溶解度CL值增大，進(jìn)而分配系數(shù)k值降低，最終導(dǎo)致M值降低．而M值越小，二次枝晶臂間距λ的值也就越小.所以，混合稀土Pr／Ce加入ADC12合金熔體后，α－Al相的二次枝晶臂間距有所減小，當(dāng)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.6%的Pr／Ce混合稀土后，細(xì)化效果較好，與未變質(zhì)的基體相比，此時(shí)二次枝晶臂間距λ減少了60.02%.但是，當(dāng)混合稀土Pr／Ce的添加量較大時(shí)，Pr／Ce就會(huì)與熔液中Al、Si、Fe、Cu原子結(jié)合生成更多的混合稀土金屬間化合物，進(jìn)而導(dǎo)致液相中的溶質(zhì)原子數(shù)量減少，使得CL值有所減小，從而M值增大，最終導(dǎo)致λ值增大.所以，在熔體中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.9%的Pr／Ce混合稀土后，細(xì)化效果反而有所減弱.

關(guān)于細(xì)化富鐵相的機(jī)理，可能是由于Pr／Ce幾乎不固溶在Al中，而主要聚集于固液界面，由此產(chǎn)生的成分過冷在一定程度上細(xì)化了組織中的富鐵相；還有可能是混合稀土Pr／Ce的加入降低了富鐵相的共晶溫度，從而增大結(jié)晶過冷度，達(dá)到細(xì)化富鐵相的目的.

關(guān)于細(xì)化共晶Si相的機(jī)理，根據(jù)參考文獻(xiàn)［16］提出的變質(zhì)劑原子半徑大小是衡量變質(zhì)能力的首要條件，其最合適的比例rie∶rSi≈1.646，其中rie為變質(zhì)劑原子的半徑，rSi為Si原子的半徑.在本實(shí)驗(yàn)中，rPr＝0.183 nm，rCe＝0.182 nm，rSi＝0.117 nm，故rPr∶rSi≈1.564，rCe∶rSi≈1.556.由此可知，Pr和Ce 2種稀土原子與Si原子的半徑比值均接近最合適的比例.因此，混合稀土Pr／Ce是良好的變質(zhì)劑，能改善共晶Si相的形貌和尺寸.另外，可以從變質(zhì)劑加入到合金熔體后導(dǎo)致其孿晶數(shù)量的增多這一現(xiàn)象出發(fā)來解釋Al－Si合金中共晶Si相的變質(zhì)機(jī)理［17］.經(jīng)變質(zhì)處理的共晶Si相與未變質(zhì)處理相比，含有較多的孿晶，并且Si相表面凹凸不平，在凝固過程中，共晶Si相表面的每個(gè)缺陷點(diǎn)為其再次分支提供可能，因此，具有大量孿晶的Si相在晶體學(xué)上可以任意彎曲、分裂.此外，由于Pr／Ce在熔體中的固溶度較低，大部分富集在晶界處，從而導(dǎo)致成分過冷，促發(fā)共晶硅的復(fù)合孿晶產(chǎn)生，孿晶表面也存在一些原子級臺(tái)階或犁溝［18］，稀土的富集使得其原子大量的吸附在這些原子級臺(tái)階或犁溝上，從而封閉了硅相及其孿晶表面的原子級臺(tái)階或犁溝，進(jìn)而達(dá)到細(xì)化效果.

4 結(jié) 論

1）ADC12合金中加入適量的混合稀土Pr／Ce能使其組織得到較大程度的細(xì)化.當(dāng)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.6%的Pr／Ce時(shí)，組織中粗大的初生α－Al相枝晶已變得較為細(xì)小，甚至有些α－Al晶粒變得圓整了，此時(shí)二次枝晶臂間距值較低，由原來的30.49 μm變?yōu)?2.19 μm，降低了60.02%；富鐵相則由原來的條狀、塊狀變?yōu)榱祟w粒狀，較均勻地分布在晶粒邊界上；而共晶Si相也呈細(xì)小彌散分布的顆粒狀，此時(shí)共晶Si相的平均面積和長徑比均較小，分別比基體合金的降低了93.48%和88.11%.

2）混合稀土Pr／Ce能與ADC12合金成分中的Al、Si、Fe、Cu 4種元素結(jié)合生成稀土金屬間化合物，這些化合物在掃描電鏡下呈亮白色，其形貌有針狀、塊狀、顆粒狀3種.

3）混合稀土Pr／Ce的加入能顯著提高ADC12合金的力學(xué)性能.當(dāng)添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.6%的Pr／Ce時(shí)，合金具有良好的綜合力學(xué)性能，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到251.67 MPa，延伸率達(dá)到3.04%，分別比基體合金的提高了34.91%和51.24%，并且合金材料斷口上解理面變少，韌窩數(shù)量較多，形貌較小，分布也較為均勻，表現(xiàn)為明顯的韌性斷裂.

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（編輯 程利冬）

Effects of mischmetal modification on microstructures and properties of ADC12 aluminium alloy

XIONG Junjie1，2，YAN Hong1，2，JIE Xiaoping1，2
（1.School of Mechanical and Electrical Engineering，Nanchang University，Nanchang 330031，China；2.Key Laboratory of Light Alloy Preparation＆Processing in Nanchang City（Nanchang University），Nanchang 330031，China）

Abstract：The effects of mischmetal Pr／Ce on microstructures and mechanical properties of ADC12 alloy were investigated by means of optical microscopy，scanning electron microscopy，and energy dispersive spectrometry. The experiment results show that the microstructures of the alloy can be refined significantly when 0.6wt.%Pr／Ce is added to the alloy. Coarse dendritic crystals of primary α－A1 phases are tiny，and some grains are round. The morphology of iron?rich phase is changed into particle?like shape from original strip?like shape or bulk?like shape，and distributed much uniformly in the boundarys of grains. The eutectic silicon phases become fine and dispersed granular shape. Mischmetal Pr／Ce can combine with Al，Si，F(xiàn)e，Cu elements of the alloy to form rare?earth intermetallic compounds，which are shiny white under the scanning electron microscope，and with shapes of acicular，lumpish，granular. In addition，comprehensive mechanical properties of ADC12 alloy are better when the addition of Pr／Ce is 0.6wt.%. The tensile strength and elongation reach 251.67 MPa and 3.04%，respectively，which are 34.91%and 51.24%higher than that of the matrix，respectively. Cleavage surfaces of the alloy are lessened，and the dimples are increased in quantity，diminished in size，and well?distributed，showing obviously the characteristic of ductile fracture.

Keywords：Pr／Ce；modification；ADC12 alloy；microstructures and properties；fracture

通信作者：閆 洪，E?mail：yanhong＿wh＠163.com.

作者簡介：熊俊杰（1988—），男，碩士研究生；閆 洪（1962—），男，教授，博士生導(dǎo)師.

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金（51364035）；教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金聯(lián)合資助課題（20133601110001）；江西省教育廳落地計(jì)劃（產(chǎn)學(xué)研）（KJLD14003）；黨外專家博士產(chǎn)學(xué)研合作計(jì)劃（2012－CYH－DW－XCL－002）.

收稿日期：2015－05－21.

doi：10.11951／j.issn.1005－0299.20160103

中圖分類號(hào)：TG146.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1005－0299（2016）01－0018－07