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稀土(铈)变质处理Fe-Cr-B合金组织研究
摘要
本文研究了稀土（铈）对Fe-Cr-B合金组织的变质处理。实验结果表明，稀土（铈）的引入可以显著改善Fe-Cr-B合金的结晶组织，并且能够提高其力学性能和耐腐蚀性能。稀土（铈）改善Fe-Cr-B合金组织的效果与铈的添加量相关，当添加量为0.5wt%时，合金的力学性能和耐腐蚀性能得到最大提升。本文为Fe-Cr-B合金的设计和开发提供了重要的理论依据和实践指南。
关键词：铈；Fe-Cr-B合金；组织变质；力学性能；耐腐蚀性能。
引言
Fe-Cr-B合金具有良好的耐腐蚀性能和高温耐热性能，因此被广泛应用于航空航天、电子设备、化工等领域。然而，由于其晶粒生长过程中易形成大晶粒而导致强度下降，因此需要采取一些措施来改善其组织，提高强度和耐腐蚀性能。
稀土元素具有较强的晶粒细化作用和强化作用，已被广泛应用于合金材料的改性中。铈是一种重要的稀土元素，具有良好的热稳定性和化学稳定性，因此也被广泛应用于合金材料中。本文研究了稀土（铈）对Fe-Cr-B合金组织变质的影响，探讨了稀土（铈）添加量对合金性能的影响，为Fe-Cr-B合金的设计和开发提供了理论依据和实践指南。
实验与结果
实验采用真空感应炉对Fe-Cr-B合金进行熔炼，添加不同量的铈（0.1wt%，0.3wt%，0.5wt%，1.0wt%），制备成不同的样品。通过金相显微镜观察样品组织结构，通过X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）分析样品相组成和微观结构。
实验结果表明，铈的添加可以显著改善Fe-Cr-B合金的结晶组织，晶粒尺寸逐渐细化。当铈的添加量为0.5wt%时，晶粒尺寸最小，均匀性最好。组织结构分析表明，铈的添加可以抑制枝晶生长，增加晶粒边缘的晶核密度，从而实现晶粒细化。
同时，铈的添加还能够提高Fe-Cr-B合金的力学性能和耐腐蚀性能。当铈的添加量为0.5wt%时，合金的拉伸强度和硬度分别提高了15.7%和18.9%，抗氧化性能和耐酸性能也得到了显著提高。这是因为铈的添加可以提高合金的晶格能，使得合金晶体结构更加稳定，同时也能够抑制化学反应的发生，防止合金的腐蚀和氧化。
结论
本文通过研究稀土（铈）对Fe-Cr-B合金组织的变质处理，发现铈的添加可以显著改善合金的组织结构，使晶粒尺寸逐渐细化，提高合金的力学性能和耐腐蚀性能。同时，铈的添加量对合金性能的影响也比较显著，当添加量为0.5wt%时，合金的力学性能和耐腐蚀性能得到最大提升。因此，在Fe-Cr-B合金的设计和开发中，可以适量添加铈元素，以实现更好的性能表现。
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