Primjenarijetka zemljaU lijevanju aluminijske legure provedena je ranije u inozemstvu. Iako je Kina započela istraživanje i primjenu ovog aspekta samo u 1960 -ima, ona se brzo razvila. A lot of work has been done from mechanism research to practical application, and some achievements have been made.With the addition of rare earth elements, the mechanical properties, casting properties and electrical properties of aluminum alloys have been greatly improved.In the field of new materials, the rich optical, electrical and magnetic properties of rare earth elements also play an important role in making rare earth permanent magnetic materials, rare earth light-emitting materials, rare earth hydrogen storage materials, itd.
◆ ◆ Mehanizam djelovanja rijetke zemlje u aluminij i aluminijsku leguru ◆ ◆ ◆
Rijetka zemlja ima visoku kemijsku aktivnost, niski potencijal i poseban raspored slojeva elektrona, a može komunicirati s gotovo svim elementima. Zemlje se obično koriste u aluminijskim i aluminijskim legurama uključuju LA (lantan), CE (cerijum), Y (vitrija) i sc (skandijum). Često se dodaju u aluminijsku tekućinu s modifikatorima, nuklearnim sredstvima i agensima za degasiranje, koji mogu pročistiti talinu, poboljšati strukturu, usavršiti zrno itd.
01Pročišćavanje rijetke zemlje
Kako će se velika količina inkluzija plina i oksida (uglavnom vodik, kisik i dušik) donijeti tijekom taljenja i lijevanja aluminijske legure, prigušivača, pukotina, inkluzija i drugih oštećenja pojavit će se u kastingu (vidi sliku 1A), smanjenje manifestacije aluminija u aluminijskoj leguri. Smanjenje brzine i poroznosti (vidi sliku 1b), a smanjenje uključivanja i štetnih elemenata. Glavni razlog je taj što rijetka zemlja ima veliki afinitet s vodikom, koji može apsorbirati i otopiti vodik u velikim količinama i formirati stabilne spojeve bez formiranja mjehurića, tako značajno u obliku aluma i aluma, alumana; Proces topljenja, kako bi se postigla svrha pročišćavanja aluminijske tekućine.
Praksa je dokazala da rijetka zemlja ima za posljedicu smanjenje sadržaja vodika, kisika i sumpora u aluminijskim i aluminijskim legurama. 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 and uklonjeno, čime se pročišćava aluminijska tekućina; preostale sitne čestice postaju heterogene jezgre aluminija kako bi se usavršila zrna.
Sl. 1 SEM morfologija od 7075 legura bez RE i W (RE) = 0,3%
a. Re se ne dodaje; b. Dodaj W (Re) = 0,3%
02Metamorfizam rijetke zemlje
Rijetka modifikacija Zemlje uglavnom se očituje u rafiniranju zrna i dendrita, inhibirajući pojavu grube lamelarne T2 faze, eliminirajući grubu masivnu fazu raspoređenu u primarnom kristalu i formirajući sfernu fazu, tako da su traka i fragment na granici zrna, a na slici 2). su relativno aktivni. Taljenje u aluminijskoj tekućini vrlo je lako napuniti površinske oštećenja legure, što smanjuje površinsku napetost na sučelju između novih i starih faza i poboljšava brzinu rasta kristalnog jezgara; istodobno može stvoriti i površinski aktivni film između zrna i rastaljene tekućine da bi se rast generiranih zrna i režina).
Sl. 2 Mikrostruktura legura s različitim dodatkom RE
a. Doza je 0; b. Dodavanje je 0,3%; c. Dodatak je 0,7%
Nakon dodavanja rijetkih zemaljskih elemenata α, zrna (al) faze počela su postati manja, koja je igrala ulogu u pročišćavanju zrna (al) transformirana u mali oblik ruže ili šipke, kada je sadržaj rijetke Zemlje 0,3%α, veličina zrna (al) faza je najmanja, a postupno se povećava i daljnjeg povećanja rijetke zemlje. Visoka temperatura u određenom vremenskom razdoblju, rijetka će zemlja igrati najveću ulogu u metamorfizmu. Uz dodatak, broj kristalnih jezgara spojeva formiranih aluminijem i rijetka zemlja se uvelike povećava kada se metal kristalizira, što također čini rafiniranu leguru.
03 Mikroliziranje učinka rijetke zemlje
Rijetka Zemlja uglavnom postoji u aluminijskim i aluminijskim legurama u tri oblika: čvrsta otopina u matrici (al); segregacija na granici faze, granice zrna i granica dendrita; čvrsta otopina u obliku spoja ili u jačanju jačanja u aluminijskoj legure i jačanja zrna.
Oblik postojanja rijetke zemlje u aluminijskoj i aluminijskoj leguri usko je povezan s njegovim količinama dodavanja. Generally, when RE content is less than 0.1%, the role of RE is mainly fine grain strengthening and finite solution strengthening;When RE content is 0.25%~0.30%, RE and Al form a large number of spherical or short rod like intermetallic compounds, which are distributed in the grain or grain boundary, and a large number of dislocations, fine grain spheroidized structures and dispersed rare earth compounds appear, which will produce micro legirajući učinci kao što je jačanje druge faze.
◆ ◆ Učinak rijetke zemlje na svojstva aluminijske i aluminijske legure ◆◆
01 Učinak rijetke zemlje na sveobuhvatna mehanička svojstva legure
Snaga, tvrdoća, izduživanje, žilavost loma, otpornost na habanje i druga sveobuhvatna mehanička svojstva legure mogu se poboljšati dodavanjem odgovarajuće količine rijetke zemlje.0.3% RE dodano je lijevanom aluminijskom seriji ZL10 serija Alleyabod 205,9 MPa do 274 MPa, a HB od 80 do 108; dodavanje 0,42% SC na 7005 alojσbpovećan sa 314MPA na 414MPa, σ0,2Povećana s 282MPA na 378MPa, plastičnost se povećala sa 6,8% na 10,1%, a stabilnost visoke temperature značajno je poboljšana; LA i CE mogu značajno poboljšati superplastičnost legure. Dodavanje 0,14%~ 0,64%LA u leguru al-6 mg-0,5 mn povećava superplastičnost sa 430%na 800%~ 1000%; sustavna studija legure Al Si pokazuje da se čvrstoća prinosa i konačna vlačna čvrstoća legure mogu uvelike poboljšati dodavanjem odgovarajuće količine SC.F.F.F. 3 prikazuje SEM izgled zateznog prijeloma al-si7-mg0,8Alloy, što ukazuje da je to tipično krhki lom cijepanja bez RE -a, dok se nakon dodavanja 0,3% RE pojavljuje očigledna struktura Dimple, što ukazuje na to da ima dobru žilavost i duktilnost.
Sl. 3 Morfologija prijeloma zatezanja
a. Nije pridružen re; b. Dodajte 0,3% RE
02Učinak rijetke zemlje na svojstva visoke temperature legura
Dodavanje određene količinerijetka zemljainto aluminum alloy can effectively improve the high-temperature oxidation resistance of aluminum alloy.Adding 1%~1.5% mixed rare earth to the cast Al Si eutectic alloy increases the high temperature strength by 33%, the high temperature rupture strength (300 ℃, 1000 hours) by 44%, and the wear resistance and high temperature stability are significantly improved;Adding La, Ce, Y and mischmetal to cast Al Legure CU mogu poboljšati svojstva visokih temperatura legura; brzo učvršćena legura Fe-8,4% Fe-3,4% CE može dugo raditi ispod 400 ℃, uvelike poboljšavajući radnu temperaturu aluminijske legure; SC se dodaje u leguru al mg si da formira al3SC čestice koje se na visokoj temperaturi nije lako grubirati i povezivati se s matricom za pričvršćivanje granice zrna, tako da legura održava nerekristaliziranu strukturu tijekom žarenja i uvelike poboljšava svojstva visoke temperature legure.
03 Učinak rijetke zemlje na optička svojstva legura
Dodavanje rijetke Zemlje u aluminijsku leguru može promijeniti strukturu svog površinskog oksidnog filma, čineći površinu sjajnije i ljepše. Kad se 0,12%~ 0,25%dodaje u aluminijsku leguru, reflektivnost oksidiranog i obojenog profila 6063 do 92%; kada se 0,1%, sve 0,3%, dodaje AL mg AL mg.
04 Učinak rijetke zemlje na električna svojstva legura
Dodavanje ponovnog aluminuma štetno je za vodljivost legure, ali vodljivost se može u određenoj mjeri poboljšati dodavanjem odgovarajućeg re industrijskog čistog alumina i al mg siuma vodljivih legura. Eksperimentalni rezultati pokazuju da se vodljivost aluminiona može poboljšati za 2% ~ 3% dodavanjem 0,2% dodavanjem 0,2% dodavanjem 0,2%, dodajući 0,2%, dodajući 0,2%, dodajući 0,2%, dodajući 0,2%, dodajući 0,2%, dodajući 0,2%. Legura, koju je usvojila većina domaćih tvornica žica; dodajte trag rijetku zemlju aluminiju visoke čistoće kako biste napravili kondenzator al re folije. Kada se koristi u proizvodima od 25KV, indeks kapacitivnosti se udvostručuje, kapacitet po jedinici volumen povećava se za 5 puta, težina se smanjuje za 47%, a volumen kondenzatora se značajno smanjuje.
05Učinak rijetke zemlje na korozijsku otpornost legure
U nekim uslužnim okruženjima, posebno u prisutnosti kloridnih iona, legure su osjetljive na koroziju, koroziju pukotina, koroziju stresa i umor korozije. U nalogu za poboljšanje korozije otpornosti aluminijskih legura, provedene su mnoge studije. Utvrđeno je da dodavanje odgovarajuće količine rijetke zemlje aluminijskim legurama može učinkovito poboljšati njihovu otpornost na koroziju. Uzorci izrađeni dodavanjem različitih količina miješanih rijetkih zemalja (0,1%~ 0,5%) u aluminij su natopljeni u seriji i umjetnom morskom vodom tri uzastopne godine. Rezultati pokazuju da dodavanje male količine rijetkih zemalja aluminiju može poboljšati korozijsku otpornost aluminija, a otpornost na koroziju u slanoj i umjetnoj morskoj vodi je 24% i 32% veća od one aluminija, koristeći kemijsku paru i dodavanje raznutog razreda, može biti raskošne zemlje (LA, itd. Potencijal površinske elektrode aluminijske legure obično je ujednačen, a poboljšanje otpornosti na intergranularnu koroziju i koroziju stresa; dodavanje LA-a visokoj Mg aluminijskoj leguri može značajno poboljšati sposobnost anti-morske korozije; dodajući 1,5% ~ 2,5%, a sve teže, alumine, alumine, alumine, alumine, mogu poboljšati aluminumske legure, aluminuma, aluminuma, aluminuma, aluminuma, aluminuma, a aluminum, aluminum, može poboljšati aluminum, aluminum, aluminum, aluminumi. Zrakoplovni materijali.
◆ ◆ ◆ Tehnologija pripreme rijetke aluminijske legure ◆ ◆
Rijetka se zemlja uglavnom dodaje u obliku elemenata u tragovima u aluminijskim legurama i drugim legurama. Rijetka zemlja ima visoku kemijsku aktivnost, visoku točku taljenja, a lako se oksidira i spaljuje na visokim temperaturama. To je uzrokovalo određene poteškoće u pripremi i primjeni legure aluminija rijetke aluminije. U dugoročnom eksperimentalnom istraživanju, ljudi i dalje istražuju metode pripreme rijetkih aluminijskih legura.
01 Metoda miješanja
Mješovita metoda topljenja je dodavanje rijetke zemlje ili miješanog metala rijeke zemlje u aluminijsku tekućinu s visokom temperaturom u proporciji kako bi se napravila glavna legura ili legura nanošenja, a zatim otopite glavnu leguru i preostali aluminij prema izračunatom dodatku, u potpunosti miješajte i pročistite.
02 Elektroliza
Metoda elektrolize rastaljene soli je dodavanje rijetkih zemaljskih oksida ili rijetke zemaljske soli u industrijsku aluminijsku elektrolitičku stanicu i elektrolizu s aluminijskim oksidom za stvaranje rijetke aluminijske legure. Općenito, postoje dva načina, naime, tekuća katodna metoda i elektrolitička eutektoidna metoda. Trenutno je razvijeno da se rijetki zemaljski spojevi mogu izravno dodati industrijskim aluminijskim elektrolitičkim stanicama, a rijetke aluminijske legure Zemlje mogu se proizvesti elektrolizom taline klorida eutektoidnom metodom.
03 Aluminotermička metoda smanjenja
Budući da aluminij ima snažnu redukcijsku sposobnost, a aluminij može tvoriti različite intermetalne spojeve s rijetkom zemljom, aluminij se može koristiti kao reducirajuće sredstvo za pripremu rijetke aluminijske legure. Glavne kemijske reakcije prikazane su u sljedećoj formuli:
RE2O3+ 6AL → 2real2+ Al2O3
Među njima se rijetka šljaka bogatih zemalja ili rijetka zemlja može upotrijebiti kao rijetke zemaljske sirovine; redukcijsko sredstvo može biti industrijski čisti aluminij ili silicijski aluminij; temperatura redukcije je 1400 ℃ ~ 1600 ℃. U ranoj fazi, provedena je pod stanjem postojanja grijanja i srednjeg agensa; Na nižoj temperaturi (780 ℃), reakcija aluminotermičke redukcije dovršena je u sustavu natrijevog fluorida i natrijevog klorida, što izbjegava probleme uzrokovane izvornom visokom temperaturom.
◆ ◆ Napredak primjene rijetke aluminijske legure ◆ ◆ ◆ ◆
01 Primjena rijetke aluminijske legure u energetskoj industriji
Zbog prednosti dobre vodljivosti, velike struje nosivosti, visoke čvrstoće, otpornosti na habanje, lagane obrade i dugog radnog vijeka, rijetka aluminijska legura u zemlji može se upotrijebiti za proizvodnju kablova, režijskih prijenosnih linija, žičanih jezgara, kliznih žica i tankih žica za posebne svrhe, dodavanje malog sadržaja u aluimu, što je i aluida, može se poboljšati provodljivost što ima veći utjecaj na električna svojstva. Dodavanje odgovarajuće količine rijetke zemlje može poboljšati postojeću morfologiju i raspodjelu silicija u leguri, što može učinkovito poboljšati električna svojstva aluminija; dodavanje male količine ytriuma ili ytrium bogate rijetkom otpornošću aluminijske legure, a ne samo da bi poboljšala, ali i poboljšati prometne performanse; Sustav aluminijske legure. Kabeli i vodiči izrađeni od rijetke aluminijske legure mogu povećati raspon kabelskog tornja i proširiti radni vijek kablova.
02Primjena rijetke aluminijske legure u građevinarstvu
6063 aluminijska legura najčešće se koristi u građevinskoj industriji. Dodavanje 0,15% ~ 0,25% rijetka zemlja može značajno poboljšati strukturu lijeva i strukturu obrade i može poboljšati performanse ekstruzije, učinak toplinskog obrade, mehanička svojstva, otpornost na koroziju, performanse površinske obrade. Utvrđeno je da se rijetka zemlja uglavnom raspoređuje u 6063 aluminijske aluminijske alumine ili su u granici i granice, granice i granice Spojevi za pročišćavanje dendritne strukture i zrna, tako da veličina nesuranog eutektika i veličina zamračenja u području rupice postaju značajno manja, raspodjela je ujednačena, a gustoća se povećava, tako da se različita svojstva legure poboljšavaju u različitim stupnjevima. Na primjer, jačina profila povećava se za više od 20%, produženje se povećava za 50%, a stopa korozije smanjuje se za više od dva puta, debljina oksidnog filma povećava se za 5%~ 8%, a svojstvo bojanja povećava se za oko 3%. Prije toga, profili građevine legure RE-6063.
03Primjena rijetke aluminijske legure u dnevnim proizvodima
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 Legura ima više od dvostruko veće otpornosti na koroziju, 10% ~ 15% smanjenje težine, povećanje prinosa od 10% ~ 20%, smanjenje troškova od 10% ~ 15%, te bolji dubinski crtanje i duboke performanse prerade u usporedbi s aluminijskim aluminijskim proizvodima bez rijetke Zemlje. Prisutni, dnevne potrepštine aluminijske legure rijetke Zemlje, i rano se rano, a proizvodi se povećavaju u državi.
04 Primjena rijetke aluminijske legure u drugim aspektima
Dodavanje nekoliko tisuća rijetke Zemlje u najčešće korištenoj leguri za lijevanje serije Al Si može značajno poboljšati obradu performansi legure. Mnoge marke proizvoda korištene su u zrakoplovima, brodovima, automobilima, dizelskim motorima, motociklima i oklopnim vozilima (klip, mjenjač, cilindar, instrumentacija i drugi dijelovi). U istraživanju i primjeni, utvrđeno je da je SC najučinkovitiji element za optimizaciju strukture i svojstava aluminijskih legura. Ima jaku disperziju jačanja, jačanje rafiniranja zrna, jačanje otopine i jačanje mikro-jačanja na aluminij i može poboljšati čvrstoću, tvrdoću, plastičnost, žilavost, otpornost na koroziju, toplinsku otpornost itd. Alloys al serije se serije koriste u visokotehnološkim industrijama, a itd. Legura koju je razvio NASA ima visoku čvrstoću i visoku temperaturu i stabilnost niskih temperatura, a primjenjiva se na trupci zrakoplova i strukturne dijelove zrakoplova; 0146al legura Cu Li Sc koju je razvio Rusija primijenjena je na kriogeni spremnik svemirske letjelice.
Iz sveska 33, izdanje 1 rijetke zemlje Wang Hui, Yang An i Yun Qi
Post Vrijeme: srpanj-05-2023