ПрименениеРедко -земляВ кастинговом алюминиевом сплаве был проведен ранее за границу. Хотя Китай начал исследование и применение этого аспекта только в 1960 -х годах, он быстро развивался. Много работ было проделано из исследований механизма до практического применения, и были сделаны некоторые достижения. С добавлением редкоземельных элементов, механических свойств, листовых свойств и электрических свойств алюминиевых сплавов значительно улучшились. В поле новых материалов, богатых оптовых, электрических и магнитных материалов, редких, редких, редких, редких материалов, которые играют в редких материалах. Земные материалы для хранения водорода и т. Д.
◆ ◆ Механизм действия редкоземельной земли в алюминиевом и алюминиевом сплаве ◆ ◆
Редко -земля обладает высокой химической активностью, низкой потенциалом и специальным расположением электронных слоев и может взаимодействовать практически со всеми элементами. Земля, обычно используемые в алюминиевых и алюминиевых сплавах, включают LA (LA (LA (лантан), CE (Cerium), Y (иттрий) и SC (скандий) Они часто добавляются в алюминиевую жидкость с модификаторами, зародышевыми агентами и дегазационными агентами, которые могут очистить расплав, улучшать структуру, уточнить зерно и т. Д.
01Очистка редкоземельи
В качестве большого количества включений газа и оксида (в основном водорода, кислорода и азота) приведено во время плавления и литья алюминиевого сплава, выходов, трещин, включений и других дефектов в литью (см. Рисунок 1a), уменьшая силу алюминового сплава. Эффект очистки у редкому землю в Main -Mainnifysed в очевидности в очевидно -ароматном. 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 smelting процесс, чтобы достичь цели очистки алюминиевой жидкости.
Практика доказала, что редкоземельная земля оказывает влияние на снижение содержания водорода, кислорода и серы в алюминиевых и алюминиевых сплавах. Добавление 0,1% ~ 0,3% RE в алюминиевую жидкость полезно, чтобы лучше удалить вредные примеси, уточнить примеси или изменить их морфологию, чтобы уточнить и равномерно распределять зерна; Кроме того, повторные и вредные примеси с низкой точкой плавления образуют двоичные соединения, такие как RES, убедительный удалено, таким образом, очищающая алюминиевую жидкость; оставшиеся мелкие частицы становятся гетерогенными ядрами алюминия для уточнения зерен.
Рис. 1 Морфология SEM 7075 сплавов без re и w (re) = 0,3%
а Re не добавлен; б. Добавить w (re) = 0,3%
02Метаморфизм редкоземельи
Модификация редкоземельной земли в основном проявляется при переработке зерновых и дендритов, ингибируя появление грубой пластинчатой фазы Т2, устраняя грубую массивную фазу, распределенную в первичном кристалле и образуя сферическую фазу, так что полоса и фрагментные соединения на границе зерна значительно снижаются (см. Рисунок 2). Радиус, его, и это, и все больше, а также, а также, что, как и больше, а также больше, чем больше, а также больше, чем больше, а также больше, чем больше, чем больше, чем больше, чем больше, чем больше, чем больше, а также больше, чем больше, чем больше, чем больше, чем больше, чем больше, а на черно, а на больших, а также больше, а в черно, а также, а также, что на рисунке. относительно активен. Помещение в алюминиевой жидкости очень легко заполнить поверхностные дефекты сплавной фазы, которая уменьшает поверхностное натяжение на границе раздела между новыми и старыми фазами и улучшает скорость роста кристаллического ядра; в то же время оно также может образовывать поверхностную активную пленку между зернами и расплавленной жидкостью, чтобы предотвратить рост генерируемых зерен и уточнить структуру аллея (см. Рис. 2B).
Рис. 2 Микроструктура сплавов с различным добавлением RE
а Re дозировка равен 0; б. Re Добавление составляет 0,3%; c. Re с добавлением 0,7%
После добавления редкоземельных элементов (зерновые (Al) фазы стали меньше, что сыграло роль в переработке зерновых (Al), превращенных в небольшую форму розы или стержня, когда содержание редкоземеля составляет 0,3%α, размер зерна (Al) фазы является наименьшим, и постепенно увеличивается с дальнейшим увеличением редкости. В течение определенного периода времени редкоземель будет играть самую большую роль в метаморфизме. В дополнение, количество кристаллических ядер соединений, образованных алюминиевым и редкоземельным, значительно увеличивается при кристаллизации металла, что также делает сплав -структуру уточненной. Исследования показывают, что редкоземельное воздействие оказывает хорошее модификационное влияние на алюминовое смещение.
03 Микроплав
Редко -Земля в основном существует в алюминиевых и алюминиевых сплавах в трех формах: твердого раствора в матрице (Al); сегрегация на границе фазы, границе зерна и дендрита; твердый раствор в или в форме соединения. Укрепление эффектов редкозаписи в алюминиевых сплавах в основном включает укрепление укрепления зернового изготовления, конечное укрепление раствора, и укрепления на земле.
Существование формы редкоземельной Земли в алюминиевом и алюминиевом сплаве тесно связана с его суммой добавления. Как правило, когда RE составляет менее 0,1%, роль RE в основном - в основном тонкое укрепление зерна и укрепление конечного раствора; Когда содержание RE составляет 0,25%~ 0,30%, RE и AL образуют большое количество сферических или коротких стержней, похожих на интерметаллические соединения, которые распределяются в границе зерна или зерна, и в большом количестве, которые появляются, что неэффективные, что выявленные сферы, которые будут продуцируются, что неэффективные, такие как неясные сферы. как укрепление второго этапа.
◆ ◆ Влияние редкоземеля на свойства алюминиевого и алюминиевого сплава ◆◆
01 Влияние редкоземельной земли на всеобъемлющие механические свойства сплава
Сила, твердость, удлинение, вязкость перелома, стойкость к износу и другие всеобъемлющие механические свойства сплава могут быть улучшены, добавив соответствующее количество редкоземелью. 0,3% RE добавляется в литой алюминиевый сплав серии ZL10.bс 205,9 МПа до 274 МПа и HB от 80 до 108; добавление 0,42% SC в 7005 сплав.bувеличился с 314 МПа до 414 МПа, σ0,2Увеличение с 282 МПа до 378 МПа, пластичность увеличилась с 6,8% до 10,1%, а стабильность высокой температуры была значительно повышена; LA и CE могут значительно улучшить суперпластичность сплава. Добавление 0,14%~ 0,64%сплава от LA до AL-6 мг-0,5 млн. Сплав увеличивает сверхпластичность с 430%до 800%~ 1000%; систематическое исследование сплава Al Si показывает, что сила урожайности и предельная прочность на растяжение сплаво 3 показывает появление SEM растягивания Al-Si7-Mg0,8Сплав, который указывает на то, что это типичный хрупкий перелом расщепления без RE, в то время как после добавления 0,3% RE в переломе появляется очевидная структура ямочки, что указывает на то, что он имеет хорошую прочность и пластичность.
Рис. 3 Морфология переломов растяжения
а Не присоединился к re; b. Добавить 0,3% re
02Влияние редкоземельной земли на высокотемпературные свойства сплавов
Добавление определенного количестваРедко -земляв алюминиевый сплав может эффективно улучшить высокотемпературную устойчивость к окислению алюминиевого сплава. Добавление 1%~ 1,5%смешанной редкоземельной земли к ливому эвтектическому сплавому увеличивает высокую силу на 33%, высокая температурная прочность (300 ℃, 1000 часов) на 44%, а устойчивость к высокой температуре значительно повышается, что я и устойчивости к высокой температуре повышается, что я и устойчивости к высокой температуре значительно повышает, что я и устойчивости к высокой температуре. Сплавы Cu могут улучшить высокотемпературные свойства сплавов; быстро затвердевшие сплавы Al-8,4% Fe3,4% CE могут долго работать ниже 400 ℃, что значительно повышая рабочую температуру алюминиевого сплава; SC добавляется к сплаву Al Mg SI для формирования3Частицы SC, которые нелегко купить при высокой температуре, и уделяют матрицу, чтобы прикрепить границу зерна, так что сплав сохраняет неретатированную структуру во время отжига и значительно улучшает высокотемпературные свойства сплава.
03 Влияние редкоземельной земли на оптические свойства сплавов
Добавление редкоземельной земли в алюминиевый сплав может изменить структуру своей оксидной пленки поверхности, делая поверхность более яркой и красивой. Когда 0,12%~ 0,25%RE добавляется к алюминиевому сплаву, отражательная способность окисленного и цветного профиля 6063 до 92%; когда 0,1%~ 0,3%RE добавляется к Al MG -алюминовым алюминовым Alloy, Alloy, Alloy может получить на поверхности.
04 Влияние редкоземельной земли на электрические свойства сплавов
Добавление в алюминий с высокой точкой прочее вредно для проводимости сплава, но проводящая способность может быть улучшена в определенной степени, добавив соответствующий RE к промышленному чистому алюминию и проводящему сплаву Al Mg SI. Экспериментальные результаты показывают, что проводимость алюминия может быть улучшена на 2%, добавляя 0,2%, что увеличивает нечто большее количество, богатое во всем, что, почистившись, все, что происходит, все, что происходит, все, что происходит, все, что происходит, все, что происходит, все, что происходит, все, что происходит, все, что происходит, все, что происходит, все, что происходит, все, что происходит, все, что происходит, все, что происходит, что-то вроде. который был принят большинством домашних проволочных заводов; добавьте трассировку редкоземелью в алюминий с высокой точкой прочткой, чтобы сделать конденсатор с фольгой. При использовании в продуктах 25 кВ индекс емкости удваивается, емкость на единицу объема увеличивается в 5 раз, вес снижается на 47%, а объем конденсатора значительно снижается.
05Влияние редкоземельной земли на коррозионное сопротивление сплава
В некоторых сервисных средах, особенно в присутствии хлоридных ионов, сплавы уязвимы для коррозии, коррозии, коррозии, коррозии стресса и усталости от коррозии. В порядке улучшения коррозионной устойчивости алюминиевых сплавов, было проведено много исследований. Установлено, что добавление соответствующего количества редкоземельных к алюминиевым сплавам может эффективно улучшить свою коррозионную стойкость. Образцы, изготовленные путем добавления различных количеств смешанных редкоземелей (0,1%~ 0,5%) в алюминий в течение трех лет подряд. Результаты показывают, что добавление небольшого количества редкоземельных земли к алюминию может повысить коррозионную стойкость алюминия, а коррозионная сопротивление в рассоле и искусственной морской воде на 24% и 32% выше, чем у алюминия, соответственно; использование метода химического пара и добавление редкоусковного пеняна (LA, Ce, E и т. Д.) Потенциал поверхностного электрода алюминиевого сплава имеет тенденцию быть однородным, а повышение сопротивления межгранулярной коррозии и коррозии стресса; добавление LA к высокому алюминиевому сплавому MG может значительно улучшить способность антиоряной коррозии сплавного сплаво материалы
◆ ◆ Технология приготовления редкоземельного алюминиевого сплава ◆ ◆
Редка в основном добавляется в форме микроэлементов в алюминиевых сплавах и других сплавах. Редко -земля обладает высокой химической активностью, высокой темой плавления и легко окислена и сжигается при высоких температурах. Это вызвало определенные трудности в приготовлении и применении алюминиевых сплавов редкоземелью. В долгосрочных экспериментальных исследованиях люди продолжают исследовать методы приготовления алюминиевых сплавов редкоземелью.
01 Метод смешивания
Метод смешанного плавления состоит в том, чтобы добавить редкоземельный или смешанный редкоземельный металл в высокотемпературную алюминиевую жидкость пропорционально, чтобы сделать мастер или сплав, а затем растопить мастер-сплав и оставшийся алюминий в соответствии с расчетным допуском вместе, полностью перемешивает и уточняет.
02 Электролиз
Метод электролиза расплавленной соли заключается в добавлении редкоземельного оксида земли или редкоземельной соли в промышленную алюминиевую электролитическую клетку и электролиз с оксидом алюминия с образованием редкоземельного алюминиевого сплава. Метод солевого электролиза Momolten развивался относительно быстро в Китае. Как правило, есть два способа, а именно: метод жидкого катода и электролитический эвтектоидный метод. В настоящее время было разработано, что редкоземельные соединения могут быть непосредственно добавлены в промышленные алюминиевые электролитические клетки, а алюминиевые сплавы редкоземель могут быть получены путем электролиза хлоридных расплавов методом эвтектоида.
03 Алюминотермический метод восстановления
Поскольку алюминий обладает сильной способностью к восстановлению, а алюминий может образовывать различные интерметаллические соединения с редкоземельными, алюминий может использоваться в качестве восстановительного агента для приготовления редкоземельных алюминиевых сплавов. Основные химические реакции показаны в следующей формуле:
RE2O3+ 6al → 2Real2+ Al2O3
Среди них редкоземельный оксид или экологически чистый шлак может использоваться в качестве редкоземельного сырья; восстановительный агент может быть промышленным чистым алюминиевым или кремниевым алюминием; температура снижения составляет 1400 ~ 1600 ℃. На ранней стадии он проводился при условии существования отопления и потока, а высокая температура снижения вызовет многие проблемы; При более низкой температуре (780 ℃) реакция алюминотермического восстановления завершается в системе фторида натрия и хлорида натрия, что позволяет избежать проблем, вызванных исходной высокой температурой.
◆ ◆ Применение прогресса алюминиевого сплава редкоземелью ◆ ◆
01 Применение редкоземельного алюминиевого сплава в энергетической промышленности
Из -за преимуществ хорошей проводимости, способности переноски больших тока, высокой прочности, устойчивости к износу, легкой обработки и длительного срока службы, алюминиевого сплава редкоземель содержание, которое оказывает большее влияние на электрические свойства. Добавление соответствующего количества редкоземельной земли может улучшить существующую морфологию и распределение кремния в сплаве, что может эффективно улучшить электрические свойства алюминия; добавление небольшого количества иттрия или иттрия, богатого смешанным редкоземельным, в теплостойкий Система алюминиевого сплава. Кабели и проводники, изготовленные из редкоземельного алюминиевого сплава, могут увеличить диапазон кабельной башни и продлить срок службы кабелей.
02Применение редкоземельного алюминиевого сплава в строительной отрасли
6063 Алюминиевый сплав является наиболее широко используемым в строительной отрасли. Добавление 0,15% ~ 0,25% редкоземеля может значительно улучшить ливую структуру и структуру обработки и может улучшить производительность экструзии, эффект термообработки, механические свойства, коррозионную устойчивость, характеристики обработки поверхности и тонус цветового тока. Обнаружено, что редкая земля в основном распределяется в 6063 алюминиевых сплава. Чтобы усовершенствовать структуру дендрита и зерна, так что размер нерастворенной эвтектики и размер ямочки в области ямочки стал значительно меньше, распределение равномерное, а плотность увеличивается, так что различные свойства сплава улучшаются до изменения градусов. Например, сила профиля увеличивается более чем на 20%, удлинение увеличивается на 50%, а скорость коррозии снижается более чем в два раза, толщина оксидной пленки увеличивается на 5%~ 8%, а свойство раскраски увеличивается примерно на 3%. Таким образом, до 6063 профили строительства сплавов широко используются.
03Применение редкоземельного алюминиевого сплава в ежедневных продуктах
Добавление трассировки редкоземелью к чистому алюминиевым и алюминиевым сплавам серии Al Mg для ежедневного использования алюминиевых продуктов может значительно улучшить механические свойства, свойство глубокого рисунка и коррозионная стойкость. Ежедневные потребности, такие как алюминиевые горшки, алюминиевые мала более чем в два раза превышают коррозионную стойкость, на 10% ~ 15% снижение веса, увеличение доходности на 10% ~ 20%, снижение стоимости производства на 10% ~ 15%, а также лучшие глубокие рисунки и глубокие показатели обработки по сравнению с продуктами алюминиевого сплава без редкоземельной земли. На присутствие ежедневные потребности редкоземельных алюминиевых сплавов широко используются, а продукты значительно увеличились и хорошо продаются в домашних и иностранных маркетах.
04 Применение редкоземельного алюминиевого сплава в других аспектах
Добавление нескольких тысяч редкоземельных элементов в наиболее широко используемом листовом сплаве серии Al Si может значительно улучшить производительность обработки сплава. Многие бренды продуктов использовались в самолетах, судах, автомобилях, дизельных двигателях, мотоциклах и бронированных транспортных средствах (поршень, коробка передач, цилиндр, инструменты и другие детали). Он обладает сильным укреплением дисперсий, укреплением уточнения зерна, укреплении растворов и укреплении микроопла и может улучшить силу, твердость, пластичность, вязкость, устойчивость к коррозии, теплостойкость и т. Д. Сплавы сплавов. Разработанный НАСА имеет высокую прочность и высокую температуру и низкую стабильность температуры и была применена к фюзеляжу самолетов и структурных деталей самолетов; сплав 0146Al Cu li SC, разработанный Россией, был применен к криогенному топливному баку космического корабля.
Из тома 33, выпуск 1 Редкой Земли от Ван Хуи, Ян Ан и Юн Ци
Время сообщения: июль-05-2023