稀土是化學(xué)性質(zhì)較活潑的金屬元素，能與許多元素發(fā)生作用。近年來，有關(guān)利用稀土元素脫氣除雜、改變顯微結(jié)構(gòu)、提高機(jī)械加工性能、耐腐蝕和耐磨性能方面的研究報(bào)道很多，但對(duì)于鋁含量大于10%的鋁青銅中的合金元素與稀土元素的相互作用并不十分清楚，還有待深入研究。因此，研究選用稀土元素Ce為添加元素，研究其在多元鋁青銅合金粉體材料涂層中的微觀組織結(jié)構(gòu)及分布。

不含Ce的熔覆層中黑色強(qiáng)化相分布于白色基體中，且比較粗大，呈樹枝狀和塊狀；而含Ce的熔覆層中黑色強(qiáng)化相明顯增多，且細(xì)小而均勻。

通過對(duì)涂層金相組織觀察，發(fā)現(xiàn)加入了Ce的涂層中，晶粒明顯得到了細(xì)化，并且分布均勻。通常，銅合金的晶粒細(xì)化方式有２種。一種是添加外來的形核劑，增加孕育形核的數(shù)量：另外一種是在金屬液凝固過程中，添加能形成較大成分過冷的溶質(zhì)元素。Ce元素在銅合金中幾乎沒有固溶度，Ce作為溶質(zhì)元素在合金凝固過程中富集到固/液界面前沿，產(chǎn)生了較大的成分過冷，使得溶質(zhì)原子的擴(kuò)散率降低，阻礙了已有晶粒的長大，促進(jìn)形核，從而細(xì)化銅合金晶粒。微觀電子結(jié)構(gòu)方面，Ce原子的4f電子對(duì)原子核的封閉不嚴(yán)，其屏蔽系數(shù)要比主量子數(shù)相同的其他內(nèi)電子略小，顯示較大的有效核電荷。因此，稀土Ce原子對(duì)其周圍電子有較強(qiáng)的吸附能力，可以與銅合金中的元素及雜質(zhì)形成化合物，從而細(xì)化組織，凈化基體，使晶粒均勻分布。

Ce屬于輕稀土元素，除了三價(jià)的特征價(jià)態(tài)外，Ce的4f軌道中比穩(wěn)定態(tài)多一個(gè)電子，為趨于穩(wěn)定態(tài)，易失去一個(gè)電子成為正四價(jià)。Ce的原子半徑比銅大很多，晶格類型也不相同，所以稀土Ce在銅中幾乎沒有固溶度。一般認(rèn)為為了減小系統(tǒng)的自由能，固溶度越小的體系，固溶原子越容易偏聚于晶界，所以一般來說，稀土原子大多數(shù)分布在晶界上，也有少部分分布在晶粒內(nèi)。大部分稀土化合物呈白色亮點(diǎn)狀清晰地分布在晶界附近。

由研究了解了多元鋁青銅合金粉體材料熔覆層組織的化合物組成．隨著Ce的加入，在晶界處富集并形成另外兩相。在制備涂層時(shí)的凝固期間，由于Ce在晶界處富集，阻礙了晶粒的長大，有效地細(xì)化了晶粒并使其均勻分布。(欣然)