ZastosowanieZiemia rzadkaW odlewaniu stopu aluminium przeprowadzono wcześniej za granicą. Chociaż Chiny rozpoczęły badania i zastosowanie tego aspektu tylko w latach 60. XX wieku, szybko się rozwinęły. Wykonano wiele prac od badań mechanizmu po praktyczne zastosowanie, a niektóre osiągnięcia dokonano. Z dodaniem elementów ziem rzadkich, właściwości mechaniczne, właściwości odlewające i właściwości elektryczne elementów ziem rzadkich odgrywa się w zakresie stałych stałych ziem rzadkich, Rzorymi Materiałami Ziemi, Rzorymi Materiałami Ziemi, Rzorymi Ziemiami, Rzorymi Ziemiami Materiały do przechowywania wodoru itp.
◆ ◆ Mechanizm działania ziemi rzadkiej w stopie aluminium i aluminium ◆ ◆
Ziemia rzadka ma wysoką aktywność chemiczną, niski potencjał i specjalny układ warstwy elektronów i może oddziaływać z prawie wszystkimi pierwiastkami. Ziemia powszechnie stosowana w stopach aluminium i aluminium obejmują LA (lantan), CE (cer), Y (itr) i SC (Scandium). Często dodawane są do cieczy aluminiowej z modyfikatorami, środkami zarodkowymi i środkami odgazowującymi, które mogą oczyszczać stopienie, poprawić strukturę, udoskonalić ziarno itp.
01Oczyszczanie ziemi rzadkiej
Gdy podczas topnienia i odlewania stopu aluminium, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, pęknięcia, wtrącenia i inne defekty, wtrącenia i inne defekty. Szybkość i porowatość dziury (patrz ryc. 1B) oraz redukcja wtrąceń i szkodliwych elementów. Głównym powodem jest to, że ziemia rzadka ma duże powinowactwo z wodorem, które może absorbować i rozpuszczać wodór w dużych ilościach i tworzą stabilne związki bez tworzenia pęcherzyków, w ten sposób znacząco zmniejszając zawartość wodoru i porowatość glinu aluminium. proces, aby osiągnąć cel oczyszczania cieczy aluminiowej.
Praktyka udowodniła, że Ziemia Rzorcza ma wpływ na zmniejszenie zawartości wodoru, tlenu i siarki w stopach aluminium i aluminium. Dodanie 0,1% ~ 0,3% RE w cieczy aluminiowej jest pomocne w lepszym usunięciu szkodliwych zanieczyszczeń, udoskonalenia zanieczyszczeń lub zmiany ich morfologii, aby udoskonalić i równomiernie rozdzielić ziarna; oprócz uszkodzonych zaniepokojeń z niską postacią temperatury binarnej, takimi jak RES, REAS i REPB, które są charakterystyczne przez wysoką stopę do mylania, niską, niską gęstość, niską gęstość, i stabilne zapłaty chemiczne, a także mogą być lowymi lowymi lowłami do binarnych. i usunięte, oczyszczając w ten sposób ciecz glinu; pozostałe drobne cząsteczki stają się heterogenicznymi jąderkami glinu w celu udoskonalenia ziaren.
Ryc. 1 Morfologia SEM stopu 7075 bez RE i W (RE) = 0,3%
A. Re nie jest dodawane; b. Dodaj w (re) = 0,3%
02Metamorfizm ziemi rzadkiej
Modyfikacja ziem rzadka objawia się głównie w rafinacji ziaren i dendrytów, hamując pojawienie się gruboziarnistej fazy T2, eliminując gruboziarnistą fazę masywną rozmieszczoną w pierwotnej krysztale i tworzącym fazie sferycznej, tak że związki paska i fragmentu na granicy ziarna są znacznie zmniejszone (patrz ryc. 2). Generacyjnie, promieniowanie rzadkiego Atomu Ziemia, a jej powiązania z ziarna aktywny. Topienie w cieczy glinu jest bardzo łatwe do wypełnienia wad powierzchniowych fazy stopowej, co zmniejsza napięcie powierzchniowe na interfejsie między nową i starej fazami i poprawia szybkość wzrostu jądra kryształowego; jednocześnie może tworzyć aktywną folię między paskami i stopioną cieczą, aby zapobiec wzrostowi generowanego ziarna i refinansować strukturę aloy (patrz rysunek 2b).
Ryc. 2 Mikrostruktura stopów o innym dodaniu RE
A. Re Gosage wynosi 0; b. Ponowne dodanie wynosi 0,3%; c. Ponowne dodanie wynosi 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 Wysoka temperatura Przez pewien czas Ziemia Rzorcza odgrywa największą rolę w metamorfizmie. W dodatku liczba jąder kryształowych związków utworzonych przez aluminium i ziemię wzrasta znacznie, gdy metal krystalizuje się, co powoduje, że struktura stopu jest udoskonalona. Badania pokazują, że Ziemię Rządy ma dobry wpływ na aluminium.
03 Mikroalloyingowy efekt ziemi rzadkiej
Ziemia rzadka występuje głównie w stopach glinu i glinu w trzech postaciach: roztwór stałego w matrycyα (Al); segregacja na granicy fazowej, granicy ziarna i granicy roztworu stałego w postaci związków. Wzmacniający się Ziemia Rzorym w stopach aluminium w stopach glinu w aluminium.
Forma istnienia ziemi rzadkiej w stopie aluminium i aluminium jest ściśle związana z jej kwotą dodania. Zasadniczo, gdy zawartość RE jest mniejsza niż 0,1%, rolą RE jest głównie wzmacnianie drobnego ziarna i wzmacnianie roztworu skończonego; gdy zawartość RE wynosi 0,25%~ 0,30%, RE i Al tworzą dużą liczbę sferycznych lub krótkich prętów, takich jak związki międzymetaliczne, które są rozmieszczone w granicy ziarna lub ziarna, a także duża liczba przemieszczenia, pojawiają się na granicy ziaren, a także na granicy ziaren ziarna lub ziarna, a taką. Wzmocnienie fazy.
◆ ◆ Wpływ ziemi rzadkiej na właściwości stopu aluminium i aluminium ◆◆
01 Wpływ ziemi rzadkiej na kompleksowe właściwości mechaniczne stopu
Wytrzymałość, twardość, wydłużenie, wytrzymałość złamania, odporność na zużycie i inne kompleksowe właściwości mechaniczne stopu można poprawić poprzez dodanie odpowiedniej ilości ziemi rzadkiej. 0,3% RE do odlewu stopu z serii aluminium ZL10bod 205,9 MPa do 274 MPa i HB od 80 do 108; dodanie 0,42% SC do 7005 stopówbZwiększone z 314 MPA do 414MPa, σ0,2Zwiększona z 282 MPa do 378 MPa plastyczność wzrosła z 6,8% do 10,1%, a stabilność w wysokiej temperaturze została znacznie zwiększona; LA i CE mogą znacznie poprawić superplastyczność stopu. Dodanie 0,14%~ 0,64%LA do stopu Al-6 mg-0,5 mn zwiększa superplastyczność z 430%do 800%~ 1000%; systematyczne badanie stopu AL SI pokazuje, że granica plastyczności i ostateczna wytrzymałość na rozciąganie stopu można znacznie poprawić, dodając odpowiednią ilość sc.fig. 3 pokazuje wygląd SEM złamania na rozciąganie Al-SI7-Mg0,8Stop, który wskazuje, że jest to typowe łamanie łamliwego dekoltu bez RE, podczas gdy po 0,3% RE zostanie dodane oczywistą strukturę wgłębień w pęknięciu, co wskazuje, że ma dobrą wytrzymałość i ciągliwość.
Ryc. 3 Morfologia złamania na rozciąganie
A. Nie dołączył do re; b. Dodaj 0,3% Re
02Wpływ ziemi rzadkiej na właściwości wysokiej temperatury stopów
Dodając określoną ilośćZiemia rzadkainto 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 Stopy AL Cu mogą poprawić właściwości wysokiej temperatury stopów; szybko zestalony Al-8,4% Fe-3,4% CE może działać przez długi czas poniżej 400 ℃, znacznie poprawiając temperaturę roboczą stopu aluminium; SC jest dodawany do stopu SI AL MG SI3Cząstki SC, które nie są łatwe do wzbogacania w wysokiej temperaturze i korzystają z matrycy w celu przypięcia granicy ziarna, tak że stop utrzymuje nierestaluzowaną strukturę podczas wyżarzania i znacznie poprawia właściwości wysokiej temperatury stopu.
03 Wpływ ziemi rzadkiej na właściwości optyczne stopów
Dodanie ziemi rzadkiej do stopu aluminium może zmienić strukturę jej powierzchniowej folii tlenkowej, czyniąc powierzchnię bardziej jasną i piękną. Gdy 0,12%~ 0,25%R jest dodawane do stopu aluminium, odbicie utlenionego i zabarwionego profilu 6063 jest do 92%; gdy 0,1%~ 0,3%RE jest dodawane do aluminium odlewu Al Mg, a także najlepsza powierzchniowa, a gliny.
04 Wpływ ziemi rzadkiej na właściwości elektryczne stopów
Dodanie RE do glinu o wysokiej czystości jest szkodliwe dla przewodności stopu, ale przewodność można w pewnym stopniu poprawić, dodając odpowiednią RE do przemysłowego czystego aluminium i Al Mg Si. stop, który został przyjęty przez większość krajowych fabryk drucianych; dodaj śladową ziemię ziemną do aluminium o wysokiej czystości, aby stworzyć kondensator foliowy. W przypadku produktów 25 kV wskaźnik pojemności jest podwojony, pojemność na jednostkę objętości jest zwiększana o 5 razy, waga jest zmniejszona o 47%, a objętość kondensatora jest znacznie zmniejszona.
05Wpływ ziemi rzadkiej na odporność na korozję stopu
W niektórych środowiskach serwisowych, szczególnie w obecności jonów chlorkowych, stopy są podatne na korozję, korozję szczeliny, korozję naprężeń i zmęczenie korozji. W celu poprawy odporności na korozję stopów glinu, przeprowadzono wiele badań. Stwierdzono, że dodanie odpowiedniej ilości stopów ziem rzadkich do aluminium może skutecznie poprawić ich odporność na korozję. Próbki wykonane przez dodanie różnych ilości mieszanych ziem rzadkich (0,1%~ 0,5%) do aluminium namoczono w solance i sztucznej wody morskiej przez trzy kolejne lata. Wyniki pokazują, że dodanie niewielkiej ilości ziem rzadkich do aluminium może poprawić odporność na korozję glinu, a odporność na korozję w solance i sztucznej wodzie morskiej jest 24%, a 32% wyższa niż w przypadku aluminium, stosując metodę chemicznej pary i dodając rzadkie ziemskie penetracyjne (LA, CE itp.), Warstwo rzadkiej folii Ziemi można utworzyć na powierzchni 2024. Potencjał elektrody powierzchniowej stopu aluminium ma tendencję do jednolitej, a poprawa odporności na korozję międzykrystaliczną i korozję naprężeń; dodanie LA do wysokiego stopu aluminium Mg może znacznie poprawić zdolność przeciw korozji morskiej stopu; dodanie stopu 1,5% ND do stopu aluminium może poprawić wysoką wydajność powietrza, a stopnie stłumione są obsługi. Materiały lotnicze.
◆ ◆ Technologia przygotowawcza stopu ziem rzadkich ◆ ◆
Ziemia rzadka jest najczęściej dodawana w postaci pierwiastków śladowych w stopach aluminium i innych stopach. Ziemia rzadka ma wysoką aktywność chemiczną, wysoką temperaturę topnienia i jest łatwa do utleniania i spalania w wysokich temperaturach. Spowodowało to pewne trudności w przygotowaniu i zastosowaniu stopów glinu ziem rzadkich. W długoterminowych badaniach eksperymentalnych ludzie nadal badają metody przygotowania stopów gruntownych ziem rzadkich. At, główne metody produkcji przygotowywania stopów glinu ziem rzadkich, to metoda mieszania, stopiona elektroliza soli i metoda redukcji aluminotermicznej.
01 Metoda mieszania
Metoda mieszanego topnienia jest dodanie rzadkiej ziemi lub mieszanego metalu ziem rzadkich do płynów glinu w wysokiej temperaturze w celu uzyskania stopu mistrza lub stopu zastosowania, a następnie stopienie stopu głównego i pozostałego aluminium zgodnie z obliczoną dodatkową razem, w pełni wymieszać i udoskonalić.
02 Elektroliza
Metoda elektrolizy stopionej soli polega na dodaniu tlenku ziem rzadkich lub soli ziem rzadkich do przemysłowej aluminiowej komórki elektrolitycznej i elektrolizy z tlenkiem glinu do wytwarzania stopu aluminium ziem rzadkich. Metoda elektrolizy soli molten rozwinęła się względnie szybko w Chinach. Zasadniczo istnieją dwa sposoby, a mianowicie metoda ciekłej katody i metoda elektrolitycznej eutektoidów. Obecnie opracowano, że związki ziem rzadkich można dodać bezpośrednio do przemysłowych glinu elektrolitycznych, a stopów glinu ziem rzadkich można wytwarzać przez elektrolizę stopów chlorkowych metodą eutektoidów.
03 Metoda redukcji glinu
Ponieważ aluminium ma silną zdolność redukcji, a glinie może tworzyć różnorodne związki międzymetaliczne z ziemią rzadką, aluminium może być stosowane jako środek redukujący w celu przygotowania stopów glinu ziem rzadkich. Główne reakcje chemiczne pokazano w następującym wzorze:
RE2O3+ 6AL → 2REAL2+ Al2O3
Wśród nich żuża bogatego w ziemię lub ziemię ziemną może być stosowana jako surowce ziem rzadkich; środkiem redukującym może być przemysłowy aluminium lub aluminium krzemowe; temperatura redukcji wynosi 1400 ℃ ~ 1600 ℃. We wczesnym stadium został przeniesiony pod warunkiem istnienia środka ogrzewania i strumienia, a wysoka temperatura redukcji spowodowałaby wiele problemów. W niższej temperaturze (780 ℃) reakcja redukcji glinu jest zakończona w układzie fluorku sodu i chlorku sodu, co pozwala uniknąć problemów spowodowanych pierwotną wysoką temperaturą.
◆ ◆ Postęp zastosowania stopu ziem rzadkich aluminium ◆ ◆
01 Zastosowanie stopu aluminium ziem rzadkich w branży energetycznej
Ze względu na zalety dobrej przewodności, dużej pojemności noszenia prądu, wysokiej wytrzymałości, odporności na zużycie, łatwej przetwarzania i długiej żywotności, aluminium ziem rzadkich może być używane do produkcji kabli, linii przesyłowych napowietrznych, rdzeni przewodowych, przewodów zjeżdżalni i cienkich drutów w celach specjalnych. Dodanie niewielkiej ilości systemu albumu Al Si może poprawić przewodność, ponieważ jest to, że aluminum jest ciążą. ma większy wpływ na właściwości elektryczne. Dodanie odpowiedniej ilości ziemi rzadkiej może poprawić istniejącą morfologię i dystrybucję krzemu w stopniu, co może skutecznie poprawić właściwości elektryczne glinu; dodanie niewielkiej ilości ytrium lub bogatej w Yttrium Ziemia Rzorczą Ziemię Rządzą w oporność na ciepło, a drut z aluminium aluminium może nie tylko utrzymywać dobrą oporę na aluminium. System stopu aluminium. Kable i przewodniki wykonane ze stopu aluminium ziem rzadkich mogą zwiększyć rozpiętość wieży kablowej i przedłużyć żywotność kabli.
02Zastosowanie stopu aluminium ziem rzadkich w branży budowlanej
6063 stop aluminium jest najczęściej stosowany w branży budowlanej. Dodanie 0,15% ~ 0,25% Ziemi Raree może znacznie poprawić strukturę odlewu i strukturę przetwarzania AS i może poprawić wydajność wytłaczania, efekt obróbki cieplnej, właściwości mechaniczne, odporność na korozję, wydajność obróbki powierzchni i napięcie kolorów. Stwierdzono, że Ziemia Rzorcza jest rozmieszczona głównie w odłączonej odłączce 6063 Aluminium. Udostępnij strukturę i ziarna dendrytu, tak że wielkość nierozpuszczonego eutektycznego i wielkość wgłębienia w obszarze dołek stały się znacznie mniejsze, rozkład jest jednolity, a gęstość wzrasta, tak że różne właściwości stopu są poprawiane do różnych stopni. Na przykład wytrzymałość profilu jest zwiększona o ponad 20%, wydłużenie jest zwiększane o 50%, a szybkość korozji jest zmniejszona o ponad dwa razy, grubość folii tlenkowej wzrasta o 5%~ 8%, a właściwość kolorowania wzrasta o około 3%. Dlatego, a tym samym 6063 profile budynków są szeroko stosowane.
03Zastosowanie stopu aluminium ziem rzadkich w codziennych produktach
Dodanie śladowej ziemi rzadkiej ziemi do czystej glinu aluminium i Al Mg do codziennego użycia produkty aluminiowe może znacznie poprawić właściwości mechaniczne, głębokie właściwości rysunkowe i odporność na korozję. Zakłady, takie jak rowery aluminiowe, panele aluminiowe, pachy aluminium, stopnie z aluminium. mają ponad dwukrotnie oporność na korozję, 10% ~ 15% redukcji masy, wzrost wydajności o 10% ~ 20%, 10% ~ 15% redukcji kosztów produkcji oraz lepsza wydajność głębokiego rysunku i głębokiego przetwarzania w porównaniu z produktami ze stopu glinu bez rzadkich i zagranicznych rynków.
04 Zastosowanie stopu ziem rzadkich w innych aspektach
Dodanie kilku tysięcznych ziem rzadkich w najczęściej używanym stopie odlewu serii Al Si może znacznie poprawić wydajność obróbki stopu. Wiele marek produktów było używanych w samolotach, statkach, samochodach, silnikach wysokoprężnych, motocyklach i pojazdach pancernych (tłok, skrzynia biegów, cylindra, oprzyrządowanie i inne części). W badaniach i zastosowaniu okazuje się, że SC jest najskuteczniejszym elementem optymalizującym strukturę i właściwości statków aluminiowych. Ma silne wzmocnienie dyspersji, wzmocnienie udoskonalenia ziarna, wzmacnianie roztworu i efekt wzmacniania mikroalloyu na aluminium i może poprawić siłę, twardość, plastyczność, wytrzymałość, odporność na korozję, odporność na ciepło itp. Stopy MG SCE SCING. Stop opracowany przez NASA ma wysoką wytrzymałość i stabilność o wysokiej temperaturze i niskiej temperaturze i został zastosowany do części kadłubowych i części strukturalnych samolotów; stop 0146AL Cu LI SC opracowany przez Rosję został zastosowany do kriogenicznego zbiornika paliwowego statku kosmicznego.
Od tomu 33, wydanie 1 Ziemi Rzorowej autorstwa Wanga Hui, Yang An i Yun Qi
Czas po: 05-2023 lipca