紫杂铜的稀土除杂及微合金化热力学研究及实践

来源期刊：稀有金属2017年第5期

论文作者：张士宏 陈岩 李海红 吴金虎 刘劲松

文章页码：589 - 603

关键词：稀土;紫杂铜;除杂;热力学;微合金化;

摘    要：紫杂铜中多种微量杂质元素并存,其中的杂质元素会恶化铜材的加工性能和物理力学性能,进而缩短铜材的使用寿命。稀土元素在紫杂铜中可以起到除杂、微合金化、细化组织、改善力学性能和耐蚀性能等多种作用。分别从稀土元素镧、铈在铜中除杂的热力学原理、除杂顺序、稀土相的存在形式、微合金化机制、稀土诱导铜微观组织转变的判据及工业化应用等方面进行了研究和阐述。结果表明,稀土的净化作用、晶粒细化及第二相强化作用可以改善紫杂铜的力学性能和耐蚀性能,稀土Ce除杂的热力学顺序为:O>S>Bi>Sn>Pb>Si>Al>Ag>Fe。稀土微合金化可以使铜的凝固组织发生柱状晶向等轴晶的转变(CET),稀土的净化效应和成分过冷共同作用导致了纯铜中CET的转变,建立了基于稀土含量为判据的CET预测模型,并确定了铜凝固组织发生CET转变的临界稀土La含量为0.14%。未来,紫杂铜的稀土除杂直接再利用技术有望得到实际工业应用。