变质处理是指在液态金属中加入少量或微量的质剂(又称晶粒细化剂或孕育剂),用以改变合金的结晶条件,使其组织和性能得到改善的过程。稀土变质剂具有很好的长效性和重熔稳定性,吸气倾向小,无污染,加入工艺简单,无腐蚀作用,可以达到与钠、锶相似的变质效果,即可使共晶硅由片状变成短棒状或球状,改善合金的性能。有人将中间合金Al5Ti1B0.5RE加入A356铝合金中获得了明显的晶粒细化效果和显著细化枝晶作用。这是由于RE极易与Al、Ti形成AlTiRE相,而其在铝液中不稳定,很快被分解释放出RE元素,降低了表面能,减少了TiB2相的聚集倾向,从而降低了其衰减效果,增加了形核粒子的数量,产生明显的细化效果;同时RE易吸附偏聚在铝熔体的晶界和相界面上,阻碍TiAl3相的生长,阻止针条状TiAl3相的形成,也增加了成核几率。稀土的存在还可使铝合金避免出现粗片富铁相,当在Al-12Si-1.2Fe铝合金中加入少量的稀土镧(%0.25%)之后,可促进针状铁相向骨骼状或鱼骨状的四元相转变。
稀土在铝合金中的强化作用主要有细晶强化、有限固溶强化和稀土化合物的第二相强化等。当稀土加入量不同时,稀土在铝合金中主要以3种形式存在:固溶在基体中;偏聚在相界、晶界和枝晶界;固溶在化合物中或以化合物形式存在。向6063铝合金中添加一定量的混合稀土,采用工业生产设备熔炼稀土改性铝合金6063DRE,验证了稀土对铝合金组织的改性作用,发现添加稀土后,铝合金的挤压性能有所提高,挤压时所需挤压力减小,从而可提高模具寿命,加快挤压速度,提高生产效率,同时还提高了合金的综合力学性能。
（来源：铸造技术）
