の適用希土類鋳造では、アルミニウム合金が以前に海外で行われました。中国は1960年代にのみこの側面の研究と適用を開始しましたが、急速に発展しました。メカニズムの研究から実用的な用途に至るまで、多くの作業が行われ、いくつかの成果が行われました。希土類要素、機械的特性、鋳造特性、およびアルミニウム合金の電気特性の追加が大幅に改善されています。
◆◆アルミニウムおよびアルミニウム合金における希土類の作用メカニズム◆◆ブ
希土類は、化学的活性が高く、電位および特別な電子層の配置が低く、ほぼすべての元素と相互作用することができます。ランタン）、ce（セリウム）、y（イットリウム）およびsc（スカンジウム）。それらはしばしば、修飾子、核形成剤、および脱ガス剤を備えたアルミニウム液に加えられ、溶融物を浄化し、構造を改善し、穀物を改良するなどします。
01希土類の浄化
大量のガスおよび酸化物封入体（主に水素、酸素、窒素）が持ち込まれ、アルミニウム合金、ピンホール、亀裂、包含物、およびその他の欠陥が発生し（図1Aを参照）、アルミニウム合金の強度が低下します。主な理由は、希土類が水素と大きな親和性を持ち、大量に水素を吸収して溶解し、泡を形成することなく安定した化合物を形成するため、水素含有量とアルミニウムの糸gingと窒素形成の糸状化型の形を形成している微量化化合物を形成することができるという主な理由です。アルミニウム液を精製する目的を達成するためにプロセス。
実践は、希土類がアルミニウム合金とアルミニウム合金における水素、酸素、硫黄の含有量を減らす効果があることを証明しています。アルミニウム液体に0.1％〜0.3％REを追加することは、有害な不純物をよりよく除去したり、不純物を改良したり、形態を変化させたり、穀物を均等に均等に分布させるために役立ちます。アルミニウム液の精製。残りの微粒子は、アルミニウムの不均一な核になり、穀物を改良します。
図1 reとwのない7075合金のSEM形態（re）= 0.3％
a。 reは追加されていません; b。 w（re）= 0.3％を追加
02希土類の変態
希土類の修飾は、主に穀物と樹状突起の精製に現れ、粗いラメラT2相の出現を阻害し、一次結晶に分布した粗い大規模相を排除し、球状相を形成するため、粒界のストリップと断片化合物が大幅に減少します（図2を参照）。 アクティブ。アルミニウム液体の融解は、合金相の表面欠陥を非常に簡単に埋めることができます。これにより、新しい相と古い相の間の界面の表面張力が低下し、結晶核の成長速度が改善されます。同時に、穀物と溶融液体の間に表面活性膜を形成して、生成された粒子の成長を防ぎ、合わせた構造を洗練させます（図2Bを参照）。
図2異なる再添加を伴う合金の微細構造
a。再投与量は0; b。 Re添加は0.3％; cです。再加算は0.7％です
希土類元素を追加した後、（AL）相の粒子は小さくなり始めました。これは、穀物またはロッドの形に変換される穀物（AL）の精製に役割を果たしました。一定の期間、希土類は変態において最大の役割を果たします。加えて、金属が結晶化するとアルミニウムと希土類によって形成される化合物の結晶核の数が大幅に増加し、合金構造が洗練されます。
03 希土類のマイクロアロリー効果
希土類は主にアルミニウムとアルミニウム合金に3つの形のアルミニウム合金に存在します：マトリックスα（AL）の固体、相境界、粒界、樹状突起境界での分離、化合物の形の固形溶液。
アルミニウムとアルミニウム合金の希土類の存在形態は、その添加量と密接に関連しています。一般に、RE含有量が0.1％未満の場合、REの役割は主に細かい穀物強化と有限溶液強化です。RE含有量が0.25％〜0.30％の場合、REとALは、粒界で分布している多数の球形化合物を生成する微小な球形の構造を生成する大量の球形化合物を生成する多数の金属化化合物のような多数の球形または短いロッドを形成します。第二相強化などの効果。
◆◆アルミニウムとアルミニウム合金の特性に対する希土類の影響◆◆
01 合金の包括的な機械的特性に対する希土類の影響
強度、硬度、伸長、骨折、耐摩耗性、耐摩耗性、および適切な量の希土類を追加することにより、合金のその他の包括的な機械的特性を改善できます。b205.9 MPaから274 MPa、80から108までのHb。0.42％SCを7005アロイσに追加するb314MPaから414MPa、σに増加しました0.2282MPaから378MPaに増加し、可塑性は6.8％から10.1％に増加し、高温安定性が大幅に向上しました。LAとCEは合金の超塑性を大幅に改善できます。 0.14％〜0.64％LAにAL-6MG-0.5MN合金を追加すると、430％から800％〜1000％に超塑性が増加します。ALSI合金の系統的研究は、適切な量のSC.FIGを追加することで、合金の降伏強度と最終的な引張強度が大幅に改善できることを示しています。 3は、al-Si7-mgの引張破壊のSEM外観を示しています0.8合金は、それがreのない典型的な脆性切断骨折であることを示す合金であり、0.3％のREを添加した後、骨折に明らかなディンプル構造が現れ、それが良好な靭性と延性を持っていることを示します。
図3引張破壊形態
a。 reに参加しません; b。 0.3％REを追加します
02合金の高温特性に対する希土類の影響
一定量の追加希土類アルミニウム合金への入口アルミニウム合金の高温酸化耐性を効果的に改善することができます。1％〜1.5％混合希土類への鋳造アルシの希土類合金は、高温強度を33％増加させ、高温の破裂強度（300℃、1000時間）を44％増加させ、耐摩耗性と高温安定性を獲得し、Yを追加することで、合金の高温特性を改善することができます。急速に固化したAL-8.4％Fe-3.4％CE合金は、400°未満で長時間働くことができ、アルミニウム合金の作業温度を大幅に改善します。3高温で炭calenし、マトリックスと凝集して粒界をピン留めするSC粒子が、アニーリング中に合金が再結晶化されていない構造を維持し、合金の高温特性を大幅に改善するようにします。
03 合金の光学特性に対する希土類の影響
希土類合金に希土類を追加すると、表面酸化物膜の構造が変化し、表面をより明るく美しいものにすることができます。0.12％〜0.25％REがアルミニウム合金に添加された場合、酸化および色付き6063のプロファイルの反射率は92％までです。
04 合金の電気特性に対する希土類の影響
高純度のアルミニウムにREを追加することは合金の導電率に有害ですが、導電率を産業用純粋なアルミニウムおよびAl Mg Si導電合金に適切なREを追加することにより、ある程度改善できます。実験結果は、アルミニウムの導電率が0.2％を追加することで2％〜3％改善できることを示しています。ほとんどの家庭用ワイヤ工場では、高純度のアルミニウムに微量希土類を追加して、foilコンデンサを作ります。 25kV製品で使用すると、静電容量指数が2倍になり、単位体積あたりの容量が5倍増加し、重量が47％減少し、コンデンサの体積が大幅に減少します。
05合金の腐食抵抗に対する希土類の影響
特に塩化物イオンの存在下での一部のサービス環境では、合金は腐食、隙間腐食、ストレス腐食、腐食疲労に対して脆弱です。アルミニウム合金の腐食抵抗を改善する順序で、多くの研究が実施されています。アルミニウム合金に適切な量の希土類を追加すると、耐食性が効果的に改善できることがわかります。さまざまな量の混合希土類（0.1％〜0.5％）をアルミニウムに加えて、3年連続で塩水と人工海水に浸したことがわかっています。結果は、少量の希土類をアルミニウムに添加するとアルミニウムの耐食性を改善できることを示しており、塩水と人工海水の耐食性がそれぞれ24％および32％高く、化学蒸気法を使用し、希土類マルチコンポーネント浸透剤（LA、CEなど）を添加する希土類のマルチコンポーネント浸透剤などを追加します。アルミニウム合金の均一になる傾向があり、顆粒間腐食とストレス腐食に対する耐性を改善する傾向があります。LAを高mgに添加すると、アルミニウム合金の抗海洋腐食能力が大幅に改善できます。
◆◆希土類アルミニウム合金の準備技術◆◆
希土類は、アルミニウム合金およびその他の合金の微量元素の形で主に添加されています。希土類は、化学的活性が高く、融点が高く、高温で酸化して燃焼しやすくなります。これにより、希土類アルミニウム合金の調製と適用に特定の困難が生じています。長期的な実験的研究では、希土類アルミニウム合金の調製方法を調査し続けています。
01 混合方法
混合融解方法とは、希土類または混合希土類金属を高温アルミニウム液に比例して加えて、マスター合金または用途合金を作り、計算された手当に従ってマスター合金と残りのアルミニウムを一緒に溶かし、完全に攪拌して洗練します。
02 電解
溶融塩電解法は、希土類酸化物または希土類塩を工業用アルミニウム電解細胞に加え、酸化アルミニウムを電解して希土類アルミニウム合金を生成することです。一般に、2つの方法があります。つまり、液体カソード法と電解ユートコクトイド法です。現在、希土類化合物は産業用アルミニウム電解細胞に直接添加できることが開発されており、希土類アルミニウム合金は、塩化物溶融方法によって塩化物溶融方法によって生成されることができます。
03 アルミホジー還元方法
アルミニウムには強力な還元能力があり、アルミニウムは希土類とのさまざまな金属間化合物を形成できるため、アルミニウムは希土類アルミニウム合金を調製するための還元剤として使用できます。主な化学反応は次の式に示されています。
RE2O3+ 6AL→2real2+ al2O3
その中で、希土類酸化物または希土類リッチスラグは希土類原材料として使用できます。還元剤は産業用純粋なアルミニウムまたはシリコンアルミニウムである可能性があります。還元温度は1400〜1600℃です。初期段階では、暖房剤とフラックスの存在状態の下で実行され、高還元温度は多くの問題を引き起こします。低い温度（780℃）では、アルミ酸塩還元反応がフッ化ナトリウムと塩化ナトリウムのシステムで完了し、元の高温によって引き起こされる問題を回避します。
◆◆希土類アルミニウム合金のアプリケーションの進行◆◆
01 電力産業における希土類アルミニウム合金の適用
良好な導電率、電流容量が大きく、耐摩耗性、耐摩耗性、簡単な加工、長いサービス寿命の利点があるため、希土類アルミニウム合金は、ケーブル、オーバーヘッド伝送ライン、ワイヤーコア、スライドワイヤ、薄いワイヤの特別な目的のために使用できます。電気特性への影響。適切な量の希土類を追加すると、合金中のシリコンの既存の形態と分布が改善され、アルミニウムの電気的特性を効果的に改善できます。少量のイットリウムまたはイトリウムリッチ混合希土類を加えると、熱耐性アルミニウム合金ワイヤに適切な高温パフォーマンスを維持するだけでなく、アラミアム耐性を改善することもできます。希土類アルミニウム合金で作られたケーブルと導体は、ケーブルタワーのスパンを増やし、ケーブルのサービス寿命を延ばすことができます。
02建設業界における希土類アルミニウム合金の適用
6063アルミニウム合金は、建設業界で最も広く使用されています。 0.15％〜0.25％の希土類を追加することで、ASキャスト構造と加工構造を大幅に改善し、押出性パフォーマンス、熱処理効果、機械的特性、腐食抵抗、表面処理性能、色調を改善できます。希土類は主に6063アルミニウム合金アロイアロイα-Alに分布していることがわかります。樹状突起の構造と穀物は、溶解していない共組のサイズとディンプル領域のディンプルのサイズが大幅に小さくなり、分布が均一になり、密度が増加し、合金のさまざまな特性が変化するように改善されます。たとえば、プロファイルの強度は20％以上増加し、伸長が50％増加し、腐食速度は2回以上減少し、酸化膜の厚さは5％〜8％増加し、着色特性は約3％増加します。
03毎日の製品における希土類アルミニウム合金の適用
毎日使用するための純粋なアルミニウムおよびAl MGシリーズのアルミニウム合金に微量地球を追加するアルミニウム製品は、機械的特性、深い描画特性、腐食抵抗を大幅に改善できます。アルミニウムのポット、アルミニウム板、アルミニウム製のプレート、アルミニウムランチボックス、アルミニウム家具サポート、アルミニウムのサポート、アルミニウムのサポート、および自家型の材料を補給しています。抵抗、10％〜15％減少、10％〜20％の収率増加、10％〜15％の生産コスト削減、および希土類のないアルミニウム合金製品と比較して、深い描画と深い加工性能の向上。現在、希土類アルミニウム合金の毎日の必需品は大幅に増加しており、国内および外国市場で販売されています。
04 他の側面における希土類アルミニウム合金の適用
最も広く使用されているAl Siシリーズ鋳造合金に数千分の1の希土類を追加すると、合金の機械加工性能が大幅に向上する可能性があります。多くのブランドの製品は、航空機、船舶、自動車、ディーゼルエンジン、オートバイ、装甲車（ピストン、ギアボックス、シリンダー、計装、その他の部品）で使用されています。研究と用途では、SCはアルミニウム合金の構造と特性を最適化するための最も効果的な要素であることがわかります。強力な分散強化、穀物の洗練の強化、溶液強化、マイクロアロイがアルミニウムに対する効果を強化し、硬度、硬度、可塑性、靭性、耐衝撃性、耐熱性、耐熱性などを改善できます。 NASAによって開発されたのは、高温と高温の安定性が高く、航空機の胴体と航空機の構造部品に適用されています。ロシアが開発した0146AL CU LI SC合金は、宇宙船の極低温燃料タンクに適用されています。
第33巻、ワン・フイ、ヤン・アン、ユン・チーによる希土類の第1号
投稿時間：7月5日 - 2023年