Aplikacevzácná ZeměPři lití slitiny hliníku byla prováděna dříve v zahraničí. Přestože Čína zahájila výzkum a uplatňování tohoto aspektu až v šedesátých letech, rychle se vyvíjela. Z výzkumu mechanismu bylo vykonáno mnoho práce po praktické použití a byly dosaženy některé úspěchy. S přidáním prvků vzácných zemin byly mechanické vlastnosti, lití vlastnosti a elektrické vlastnosti z hliníkových slitin výrazně zlepšeny. skladovací materiály atd.
◆ ◆ Akční mechanismus vzácné zeminy v slitině hliníku a hliníku ◆ ◆
Vzácná zemina má vysokou chemickou aktivitu, nízký potenciál a uspořádání speciálních elektronových vrstvy a může interagovat s téměř všemi prvky. Rázné Země běžně používané v slitinách hliníku a hliníku zahrnují LA (Lanthanum), CE (ceru), Y (yttrium) a SC (Skandium). Často se přidávají do hliníkové kapaliny s modifikátory, nukleačními činidly a odplyňovacími látkami, které mohou čistit taveninou, zlepšit strukturu, zdokonalovat zrno atd.
01Čištění vzácné zeminy
Jako velké množství inkluzí plynu a oxidu (hlavně vodík, kyslík a dusík) bude přivezeno během tání a lití slitiny hliníku, dírky, trhlin, inkluzí a jiných defektů se vyskytuje hlavně v odlitku (viz obrázek 1A), což snižuje sílu hliníkového slitiny. Čisticí účinek je zřejmě v zřejmém obsahu v oblasti mol -pás v postižení. reduction of pinhole rate and porosity (see Figure 1b), and the reduction of inclusions and harmful elements.The main reason is that rare earth has a large affinity with hydrogen, which can absorb and dissolve hydrogen in large quantities and form stable compounds without forming bubbles, thus significantly reducing the hydrogen content and porosity of aluminum;Rare earth and nitrogen form refractory compounds, which are mostly removed in the form of slag in the Proces tavení tak, aby bylo dosaženo účelu čištění hliníkové kapaliny.
Praxe prokázala, že vzácná zemina má za následek snížení obsahu vodíku, kyslíku a síry ve slitinách hliníku a hliníku. Adding 0.1%~0.3% RE in aluminum liquid is helpful to better remove harmful impurities, refine impurities or change their morphology, so as to refine and evenly distribute grains;In addition, RE and harmful impurities with low melting point form binary compounds such as RES, REAs, and REPb, which are characterized by high melting point, low density, and stable chemical properties, and can be floated up to form slag a odstraněno, a tak čistící hliníkovou kapalinu; zbývající jemné částice se stávají heterogenními jádry hliníku pro rafinování zrn.
Obr. 1 Morfologie SEM 7075 slitiny bez RE a W (RE) = 0,3%
A. RE se nepřidává; b. Přidat w (re) = 0,3%
02Metamorfismus vzácné zeminy
Modifikace vzácné zeminy se projevuje hlavně v rafinačních zrnech a dendritách, která inhibuje vzhled hrubé lamelární fáze T2, což eliminuje hrubou masivní fáze distribuovaná v primárním krystalu a vytváří sférickou fázi, takže je to, že se proužek a složky z zrn na hranici zrna na hranici zrna jsou snižovány. relativně aktivní. Roztavení v hliníkové kapalině je velmi snadné vyplňovat povrchové defekty fáze slitiny, což snižuje povrchové napětí na rozhraní mezi novými a starými fázemi a zlepšuje rychlost růstu krystalického jádra; současně může tvořit povrchový aktivní film mezi zrny a roztavenou kapalinou, aby se zabránilo růstu generovaných zrn a zdokonalováním Alloy (obrázek 2B).
Obr. 2 Mikrostruktura slitin s různým přidáním RE
A. Opětovné dávkování je 0; b. Přidání RE je 0,3%; c. Přidání znovu je 0,7%
After adding rare earth elementsαThe grains of (Al) phase began to become smaller, which played a role in refining grainsα(Al) transformed into a small rose or rod shape, when the content of rare earth is 0.3%αThe grain size of (Al) phase is the smallest, and gradually increases with the further increase of rare earth content.Experiments have proved that there is a certain incubation period for rare earth metamorphism, and only when it is kept at a high temperature for a certain Časová období bude vzácná Země hrát největší roli v metamorfismu. Navíc se počet krystalových jádra sloučenin vytvořených hliníkem a vzácnou zemí výrazně zvyšuje, když kov krystalizuje, což také způsobuje, že struktura slitiny je zdokonalena.
03 Mikroaloying účinek vzácné zeminy
Vzácná Země existuje hlavně ve slitinách hliníku a hliníku ve třech formách: pevný roztok v matrixa (Al); segregace na fázové hranici, hranice zrn a hranice dendritu; pevný roztok ve formě sloučeniny. Posílení účinku vzácných zemských zemí v kompilánu zrna, které se skládají vzácné fázové posilování.
Forma existence vzácné zeminy v slitině hliníku a hliníku úzce souvisí s jeho množstvím přidání. Obecně platí, že pokud je obsah RE menší než 0,1%, role RE je hlavně posilování jemného zrna a posilování konečného roztoku; když je obsah R jako posilování druhé fáze.
◆ ◆ Vliv vzácné zeminy na vlastnosti slitiny hliníku a hliníku ◆◆
01 Vliv vzácné zeminy na komplexní mechanické vlastnosti slitiny
Síla, tvrdost, prodloužení, houževnatost zlomenin, odolnost proti opotřebení a další komplexní mechanické vlastnosti slitiny lze zlepšit přidáním vhodného množství vzácné zeminy.bod 205,9 MPa do 274 MPa a HB od 80 do 108; přidání 0,42% SC do 7005 slitiny.bzvýšil se z 314MPA na 414MPA, σ0,2Zvýšil se z 282MPA na 378MPA, plasticita se zvýšila z 6,8% na 10,1% a vysokoteplotní stabilita byla významně zvýšena; LA a CE mohou významně zlepšit superplasticitu slitiny. Přidání 0,14%~ 0,64%LA do AL-6MG-0,5 MN slitiny zvyšuje superplasticita ze 430%na 800%~ 1000%; systematické studium slitiny Al Si ukazuje, že výnosová pevnost a maximální pevnost v tahu slitiny může být výrazně zlepšena přidáním vhodného množství SC. 3 ukazuje SEM vzhled zlomeniny tahu al-si7-mg0,8Slitina, která ukazuje, že se jedná o typickou křehkou zlomeninu bez R
Obr. 3 Morfologie zlomenin v tahu
A. Nepojmenoval se; b. Přidejte 0,3% re
02Vliv vzácné zeminy na vlastnosti vysokých teplot slitin
Přidání určité množstvívzácná Zemědo slitiny hliníku může účinně zlepšit oxidační rezistenci na oxidaci vysoké teploty u slitiny hliníku. Adding o 1%~ 1,5%smíšená vzácná země k odlitku al si eeutetetické slitiny zvyšuje pevnost s vysokou teplotou o 33%, o 33%, přidává se o vysokou teplotu (300 ℃, 1000 hodin) o 44%a odolnost na vysoké teplotě; Slitiny Cu mohou zlepšit vysokoteplotní vlastnosti slitin; rychle ztuhlý AL-8,4% Fe-3,4% CE slitiny může pracovat po dlouhou dobu pod 400 ℃, což výrazně zlepšuje pracovní teplotu slitiny hliníku; SC se přidá do al mg SI slitiny, aby se vytvořil3Částice SC, které nejsou snadné hrubé při vysoké teplotě a souladují s matricí, aby připnuly hranici zrn, takže slitina udržuje nerecystalizovanou strukturu během žíhání a výrazně zlepšuje vlastnosti vysoké teploty slitiny.
03 Vliv vzácné zeminy na optické vlastnosti slitin
Přidání vzácné zeminy do slitiny hliníku může změnit strukturu jeho povrchového oxidu filmu, díky čemuž je povrch jasnější a krásnější. Když 0,12%~ 0,25%RE se přidá k slitině hliníku, odrazivost oxidovaného a barevného profilu 6063 je nejlépe povrchová konzumace a nejlépe je držitelství a drsnost letu, a třpyt se a nejlépe je držitelství a trýznivá, a hubnutí letounu a držitelnosti letounu.
04 Vliv vzácné zeminy na elektrické vlastnosti slitin
Přidání RE do hliníku s vysokou čistotou je škodlivé pro vodivost slitiny, ale vodivost může být do jisté míry zlepšena přidáním vhodného RE k průmyslovému čistému hliníku a al mg si. Slitina, která byla přijata většinou domácích továrny; přidejte stopovou vzácnou zeminu k vysoce čistému hliníku, aby se vytvořil kondenzátor Al Re Fólie. Při použití u produktů 25 kV se index kapacity zdvojnásobí, kapacita na jednotku objem se zvyšuje o 5krát, hmotnost se sníží o 47%a objem kondenzátoru je výrazně snížen.
05Vliv vzácné zeminy na korozní odolnost slitiny
V některých servisních prostředích, zejména v přítomnosti chloridových iontů, jsou slitiny zranitelné vůči korozi, korozi štěrbiny, korozi na stresu a únavu koroze. Pro zlepšení odolnosti slitin hliníku bylo provedeno mnoho studií. Zjistilo se, že přidání vhodného množství vzácné zeminy do hliníkových slitin může účinně zlepšit jejich odolnost proti korozi. Vzorky provedené přidáním různých množství smíšených vzácných zemí (0,1%~ 0,5%) do hliníku byly namočeny do solanky a umělé mořské vody po dobu tří po sobě jdoucích let. Výsledky ukazují, že přidání malého množství vzácných zemí do hliníku může zlepšit odolnost proti korozi hliníku a odolnost proti korozi ve soce a umělé mořské vodě je o 24% a 32% vyšší než u hliníku, resp. Slitova, díky čemuž je potenciál povrchové elektrody slitiny hliníku tendenci být jednotný a zlepšuje rezistenci vůči intergranulární korozi a korozi stresu; přidání LA do vysoké slitiny Mg hliníku může výrazně zlepšit antimorovou korozní schopnost a vzduchová schopnost a vzduchová schopnost a korozie a korozie, které jsou a které jsou a které jsou ať už jsou korozitou, které jsou ať už jsou korozitou, které jsou, ať jsou to, co jsou, a to, které jsou ať už a jedná, které jsou, a to, které jsou ať už a jedná, které jsou a které jsou ať už a jedná, které jsou a které jsou ať už a jedná se o korozinu a které jsou a které jsou a jedná se o korozinu a které jsou ať už a jedná, které jsou a které jsou korozitou, které jsou. široce se používá jako letecké materiály.
◆ ◆ Technologie přípravy ze slitiny hliníku vzácných zemin ◆ ◆
Vzácná Země se většinou přidává ve formě stopových prvků ve slitinách hliníku a dalších slitin. Vzácná zemina má vysokou chemickou aktivitu, vysoký bod tání a při vysokých teplotách je snadné oxidovat a spálit. To způsobilo určité potíže v přípravě a aplikaci slitin hliníku vzácných zemin. V dlouhodobém experimentálním výzkumu, lidé nadále zkoumají metody přípravy vzácných zemských slitin.
01 Metoda míchání
Metoda smíšeného tání je přidat vzácnou zeminu nebo smíšený kov vzácné zeminy do hliníkové kapaliny s vysokou teplotou v poměru k výrobě hlavní slitiny nebo aplikační slitiny a poté roztavení hlavní slitiny a zbývajícího hliníku podle vypočítaného příspěvku společně, plně míchá a zdokonaluje.
02 Elektrolýza
Metodou roztavené solné elektrolýzy je přidat do průmyslové hliníkové elektrolytické buňky a elektrolyzovat s oxidem hliníku za vzniku slitiny hliníkové slitiny z hliníku z hliníku do průmyslové hliníkové elektrolytické buňky a v Číně se v Číně vyvinula relativně rychle. Obecně existují dva způsoby, jmenovitě metoda katodové katody a elektrolytická eutektoidní metoda. V současné době bylo vyvinuto, že sloučeniny vzácných zemin mohou být přímo přidány do průmyslových hliníkových elektrolytických buněk a slitiny hliníku vzácných zemin mohou být produkovány elektrolýzou chloridů taveniny eutektoidní metodou.
03 Metoda alinotermické redukce
Protože hliník má silnou redukční schopnost a hliník může tvořit řadu intermetalických sloučenin s vzácnou zemí, hliník lze použít jako redukční činidlo k přípravě slitin z hliníku vzácné zeminy. Hlavní chemické reakce jsou uvedeny v následujícím vzorci:
RE2O3+ 6al → 2real2+ Al2O3
Mezi nimi lze jako suroviny vzácné zeminy použít oxid oxidu vzácných nebo vzácných zemin, který lze použít jako průmyslový čistý hliník nebo křemíkový hliník; teplota redukce je 1400 ~ 1600 ℃ v raném stádiu, v posledních letech se vyvinula novou metodou redukce a novou atuminovou vůni. Při nižší teplotě (780 ℃) je aluminotermická redukční reakce dokončena v systému fluoridu sodného a chloridu sodného, což se vyhýbá problémům způsobeným původní vysokou teplotou.
◆ ◆ Pokrok na aplikaci slitiny hliníku z hliníku ◆ ◆
01 Aplikace slitiny hliníku vzácných zemin v energetickém průmyslu
Vzhledem k výhodám dobré vodivosti, nosné kapacity velkého proudu, vysoké pevnosti, odolnosti proti opotřebení, snadné zpracování a dlouhé životnosti, může být slitina z hliníku vzácných zemin použita k výrobě kabelů, přenosových potrubí v režii, drátěné jádra, posuvné dráty a tenké vodiče pro zvláštní účely. Obsah, který má větší dopad na elektrické vlastnosti. Adding an appropriate amount of rare earth can improve the existing morphology and distribution of silicon in the alloy, which can effectively improve the electrical properties of aluminum;Adding a small amount of yttrium or yttrium rich mixed rare earth into the heat-resistant aluminum alloy wire can not only maintain good high-temperature performance but also improve the conductivity;Rare earth can improve the tensile strength, heat resistance and corrosion resistance of Systém slitiny hliníku. Kabely a vodiče z slitiny z hliníku z vzácné zeminy mohou zvýšit rozpětí kabelové věže a prodloužit životnost kabelů.
02Aplikace slitiny hliníku vzácných zemin ve stavebnictví
6063 Hliníková slitina je nejrozšířenější ve stavebnictví. Přidání 0,15% ~ 0,25% vzácné zeminy může významně zlepšit strukturu a strukturu a zpracování zpracování AS a může zlepšit výkon vytlačování, účinek tepelného zpracování, mechanické vlastnosti, odolnost proti korozi, výkon úpravy povrchu a tón barev. Nachází se, že vzácná zemina je hlavně rozložena v komoře nebo je v neutralizované fázi a je neutralizována z neutralizované fáze a je neutralizována z hranice fáze a je neutralizována z hranice zrn a je v souladu s neutralizovanou fází a je neutralizováno, a to je neutralizováno z hranice zrna a je v rozkladu a je neutralizována. Sloučeniny pro zdokonalení struktury a zrn dendritu tak, aby velikost nevyřešeného eutektického a velikosti důlku v oblasti důvodu výrazně menší, distribuce je jednotná a hustota se zvyšuje, takže se různé vlastnosti slitiny zlepšují až do různých stupňů. Například síla profilu se zvyšuje o více než 20%, prodloužení se zvyšuje o 50%a rychlost koroze se sníží o více než dvakrát, tloušťka oxidového filmu se zvyšuje o 5%~ 8%a vlastnost zbarvení se zvyšuje asi o 3%. Do té doby se profily budovy z reo-6063 používají.
03Aplikace slitiny hliníku vzácných zemin v denních produktech
Adding trace rare earth to pure aluminum and Al Mg series aluminum alloys for daily use aluminum products can significantly improve the mechanical properties, deep drawing property and corrosion resistance.The daily necessities such as aluminum pots, aluminum pans, aluminum plates, aluminum lunch boxes, aluminum furniture supports, aluminum bicycles, and home appliance parts made of Al Mg RE alloy mají více než dvojnásobek odolnosti proti korozi, o 10% ~ 15% snižování hmotnosti, o 10% ~ 20% zvýšení výnosu, 10% ~ 15% snižování nákladů na výrobu a lepší hluboký výkres a hluboký zpracovatelský výkon ve srovnání s produkty z hliníku bez vzácných zemin.
04 Aplikace slitiny hliníku vzácných zemin v jiných aspektech
Přidání několika tisícin vzácné zeminy v nejpoužívanější slitině lití řady Al Si může výrazně zlepšit výkony slitiny. Mnoho značek produktů bylo použito v letadlech, lodích, automobilech, dieselových motorech, motocyklech a obrněných vozidlech (píst, převodovka, válec, přístroje a další části). V výzkumu a aplikaci se zjistí, že SC je nejúčinnějším prvkem pro optimalizaci struktury a vlastností hliníkových slitin. Má silné posilování disperze, posilování zdokonalování zrna, posilování roztoku a účinky na posilování mikroaletorů na hliníku a může zlepšit sílu, tvrdost, plasticita, houževnatost, odolnost proti korozi, odolnost proti korozi, atd. Slitiny série AL. Vyvinutá NASA má vysokou pevnost a vysokou teplotu a stabilitu nízké teploty a byla aplikována na letounové trupové a letadlové strukturální části; na kryogenní palivové nádrži kosmické lodi bylo aplikováno 0146al Cu Li SC.
Od svazku 33, vydání 1 vzácné zeminy od Wang Hui, Yang An a Yun Qi
Čas příspěvku:-05-2023