යෙදුමදුර්ලභ පෘථිවියවාත්තු කිරීමේදී ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහය මීට පෙර විදේශයන්හි සිදු කරන ලදී. චීනය 1960 ගණන්වල පමණක් මෙම අංශයේ පර්යේෂණ හා භාවිතය ආරම්භ කළද එය වේගයෙන් වර්ධනය වී ඇත. යාන්ත්‍රණ පර්යේෂණයේ සිට ප්‍රායෝගික භාවිතය දක්වා බොහෝ කාර්යයන් සිදු කර ඇති අතර සමහර ජයග්‍රහණ ලබා ඇත. දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය එකතු කිරීමත් සමඟ ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහවල යාන්ත්‍රික ගුණ, වාත්තු ගුණ සහ විද්යුත් ගුණාංග විශාල ලෙස වැඩිදියුණු වී ඇත. නව ද්රව්ය, දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍යවල පොහොසත් දෘශ්‍ය, විද්යුත් සහ චුම්බක ගුණාංග ද දුර්ලභ පෘථිවි ස්ථිර චුම්බක ද්රව්ය, දුර්ලභ පෘථිවි ආලෝක විමෝචක ද්රව්ය, දුර්ලභ පෘථිවි හයිඩ්‍රජන් ගබඩා ද්රව්ය ආදිය සෑදීමේදී වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.
◆ ◆ ඇලුමිනියම් සහ ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහයේ දුර්ලභ පෘථිවියේ ක්රියාකාරී යාන්ත්‍රණය ◆ ◆
දුර්ලභ පෘතුවියට ඉහළ රසායනික ක්‍රියාකාරකම්, අඩු විභවයක් සහ විශේෂ ඉලෙක්ට්‍රෝන ස්ථර සැකැස්මක් ඇති අතර, සෑම මූලද්‍රව්‍යයක් සමඟම පාහේ අන්තර් ක්‍රියා කළ හැකිය. ඇලුමිනියම් සහ ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහවල බහුලව භාවිතා වන දුර්ලභ පෘථිවි වලට La (La) ඇතුළත් වේ.ලැන්තනම්), සී (සීරියම්), Y (ytrium) සහ Sc (ස්කැන්ඩියම්) ඒවා බොහෝ විට විකරණකාරක, න්‍යෂ්ටික කාරක සහ වායු ඉවත් කිරීමේ කාරක සමඟ ඇලුමිනියම් දියරයට එකතු කරනු ලැබේ, එමඟින් දියවීම පිරිසිදු කිරීමට, ව්යුහය වැඩි දියුණු කිරීමට, ධාන්ය පිරිපහදු කිරීමට හැකිය.
01දුර්ලභ පෘථිවිය පිරිසිදු කිරීම
ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ උණු කිරීම සහ වාත්තු කිරීමේදී විශාල ගෑස් සහ ඔක්සයිඩ් ඇතුළත් කිරීම් (ප්‍රධාන වශයෙන් හයිඩ්‍රජන්, ඔක්සිජන් සහ නයිට්‍රජන්) ගෙන එන බැවින්, වාත්තු කිරීමේදී සිදුරු, ඉරිතැලීම්, ඇතුළත් කිරීම් සහ වෙනත් දෝෂ ඇති වේ (රූපය 1a බලන්න), අඩු කිරීම. ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහයේ ප්‍රබලතාවය. දුර්ලභ පෘථිවි පවිත්‍ර කිරීමේ බලපෑම ප්‍රධාන වශයෙන් ප්‍රකාශ වන්නේ උණු කළ ඇලුමිනියම්වල හයිඩ්‍රජන් අන්තර්ගතය පැහැදිලිව අඩුවීම, සිදුරු අනුපාතය සහ සිදුරු අඩුවීම (රූපය 1b බලන්න) සහ ඇතුළත් කිරීම් සහ හානිකර මූලද්‍රව්‍ය අඩු කිරීම ය. හේතුව, දුර්ලභ පෘථිවියට හයිඩ්‍රජන් සමඟ විශාල බැඳීමක් ඇති අතර, එමඟින් හයිඩ්‍රජන් විශාල ප්‍රමාණවලින් අවශෝෂණය කර දිය කර බුබුලු සෑදීමෙන් තොරව ස්ථායී සංයෝග සෑදිය හැකි අතර එමඟින් ඇලුමිනියම්වල හයිඩ්‍රජන් අන්තර්ගතය සහ සිදුරු සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරයි; දුර්ලභ පෘථිවිය සහ නයිට්‍රජන් පරාවර්තක සංයෝග සාදයි. ඇලුමිනියම් දියර පිරිසිදු කිරීමේ අරමුණ සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා උණු කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී බොහෝ දුරට ස්ලැග් ආකාරයෙන් ඉවත් කරනු ලැබේ.
ඇලුමිනියම් සහ ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහවල හයිඩ්‍රජන්, ඔක්සිජන් සහ සල්ෆර් අන්තර්ගතය අඩු කිරීමේ බලපෑමක් දුර්ලභ පෘථිවියට ඇති බව ප්‍රායෝගිකව ඔප්පු කර ඇත. ඇලුමිනියම් ද්‍රවයට 0.1%~0.3% RE එකතු කිරීම හානිකර අපද්‍රව්‍ය වඩා හොඳින් ඉවත් කිරීමට, අපද්‍රව්‍ය පිරිපහදු කිරීමට හෝ ඒවායේ රූප විද්යාව වෙනස් කිරීමට උපකාරී වේ, එවිට ධාන්ය පිරිපහදු කිරීමට සහ ඒකාකාරව බෙදා හැරීමට උපකාරී වේ; ඊට අමතරව, අඩු ද්‍රවාංකයක් සහිත RE සහ හානිකර අපද්‍රව්‍ය ද්විමය සංයෝග සාදයි. RES, REAs සහ REPb, ඉහළ ද්රවාංකය, අඩු ඝනත්වය සහ ස්ථායී රසායනික ගුණ වලින් සංලක්ෂිත වන අතර, ස්ලැග් සෑදීමට ඉහළට පාවී ඉවත් කර ඇලුමිනියම් දියර පිරිසිදු කරයි; ඉතිරි සියුම් අංශු පිරිපහදු කිරීම සඳහා ඇලුමිනියම් විෂමජාතීය න්යෂ්ටි බවට පත් වේ. ධාන්ය වර්ග.
RE සහ w (RE)=0.3% නොමැතිව 7075 මිශ්ර ලෝහයේ රූප සටහන 1 SEM රූප විද්යාව
a. RE එකතු කර නැත;b. w (RE)=0.3% එකතු කරන්න
02දුර්ලභ පෘථිවියේ පරිවෘත්තීය
දුර්ලභ පෘථිවි වෙනස් කිරීම ප්‍රධාන වශයෙන් ප්‍රකාශ වන්නේ ධාන්ය සහ ඩෙන්ඩ්‍රයිට් පිරිපහදු කිරීම, රළු ලැමිලර් T2 අවධියේ පෙනුම වළක්වීම, ප්‍රාථමික ස්ඵටිකයේ බෙදා හරින ලද රළු දැවැන්ත අවධිය ඉවත් කිරීම සහ ගෝලාකාර අවධිය සෑදීම, එවිට ධාන්ය මායිමේ තීරු සහ කොටස් සංයෝග සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වේ. (රූපය 2 බලන්න).සාමාන්‍යයෙන්, දුර්ලභ පෘථිවි පරමාණුවේ අරය ඇලුමිනියම් පරමාණුවට වඩා විශාල වන අතර එහි ගුණයන් සාපේක්ෂව ක්රියාකාරී වේ. ඇලුමිනියම් ද්‍රවයේ උණු කිරීම මිශ්ර ලෝහයේ මතුපිට දෝෂ පිරවීම ඉතා පහසු වන අතර එමඟින් නව සහ පැරණි අවධීන් අතර අතුරු මුහුණතේ මතුපිට ආතතිය අඩු කරයි, සහ ස්ඵටික න්යෂ්ටියේ වර්ධන වේගය වැඩි දියුණු කරයි; ඒ සමඟම, එය මතුපිටක් සෑදිය හැකිය. නිපදවන ලද ධාන්යවල වර්ධනය වැළැක්වීම සහ මිශ්ර ලෝහ ව්යුහය පිරිපහදු කිරීම සඳහා ධාන්ය සහ උණු කළ ද්රව අතර ක්රියාකාරී චිත්රපටයක් (රූපය 2b බලන්න).
Fig. 2 විවිධ RE එකතු කිරීම් සහිත මිශ්ර ලෝහවල ක්ෂුද්ර ව්යුහය
a. RE මාත්‍රාව 0;b. RE එකතු කිරීම 0.3%;c. RE එකතු කිරීම 0.7%
දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය එකතු කිරීමෙන් පසුවα (Al) අවධියේ ධාන්ය කුඩා වීමට පටන් ගත් අතර, එය කුඩා රෝස හෝ සැරයටිය හැඩයට පරිවර්තනය වූ ධාන්ය පිරිපහදු කිරීමේ කාර්යභාරයක් ඉටු කළේය, දුර්ලභ පෘථිවියේ අන්තර්ගතය 0.3%α ධාන්ය ප්රමාණය (Al) ) අදියර කුඩාම වන අතර දුර්ලභ පෘථිවි අන්තර්ගතය තවදුරටත් වැඩි වීමත් සමඟ ක්‍රමයෙන් වැඩි වේ. දුර්ලභ පෘථිවි පරිවෘත්තීය සඳහා නිශ්චිත පුර්ව ලියාපදිංචි තක්සේරු කාලයක් පවතින බව අත්හදා බැලීම්වලින් ඔප්පු වී ඇති අතර එය යම් කාලයක් සඳහා ඉහළ උෂ්ණත්වයක තබා ඇති විට පමණි. දුර්ලභ පෘථිවි පරිවෘත්තීය තුළ විශාලතම කාර්යභාරය ඉටු කරනු ඇත. මීට අමතරව, ලෝහ ස්ඵටිකීකරණය වන විට ඇලුමිනියම් සහ දුර්ලභ පෘථිවි සංයෝගවල ස්ඵටික න්යෂ්ටි සංඛ්යාව විශාල ලෙස වැඩි වන අතර, එය මිශ්ර ලෝහ ව්යුහය පිරිපහදු කරයි. පර්යේෂණයෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ දුර්ලභ පෘථිවි හොඳ ඇති බවයි. ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහය මත වෙනස් කිරීමේ බලපෑම.
03 දුර්ලභ පෘථිවියේ ක්ෂුද්ර මිශ්ර බලපෑම
දුර්ලභ පෘථිවිය ප්‍රධාන වශයෙන් ඇලුමිනියම් සහ ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහවල ආකාර තුනකින් පවතී: matrixα (Al) හි ඝන ද්‍රාවණය; අදියර මායිමේදී වෙන් කිරීම, ධාන්ය මායිම සහ ඩෙන්ඩ්‍රයිට් මායිම; ඝන ද්‍රාවණය සංයෝගයේ හෝ ස්වරූපයෙන්. ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහවලට ප්‍රධාන වශයෙන් ධාන්ය ශෝධනය ශක්තිමත් කිරීම, සීමිත ද්‍රාවණ ශක්තිමත් කිරීම සහ දුර්ලභ පෘථිවි සංයෝගවල දෙවන අදියර ශක්තිමත් කිරීම ඇතුළත් වේ.
ඇලුමිනියම් සහ ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහයේ දුර්ලභ පෘථිවියේ පැවැත්ම එහි එකතු කිරීමේ ප්‍රමාණයට සමීපව සම්බන්ධ වේ. සාමාන්‍යයෙන්, RE අන්තර්ගතය 0.1% ට වඩා අඩු වූ විට, RE හි කාර්යභාරය ප්‍රධාන වශයෙන් සියුම් ධාන්ය ශක්තිමත් කිරීම සහ සීමිත ද්‍රාවණ ශක්තිමත් කිරීම වේ; RE අන්තර්ගතය 0.25%~0.30% වන විට, RE සහ Al අන්තර් ලෝහ සංයෝග වැනි ගෝලාකාර හෝ කෙටි දණ්ඩ විශාල සංඛ්‍යාවක් සාදයි. , ධාන්ය හෝ ධාන්ය මායිමේ බෙදා හරින අතර විශාල සංඛ්‍යාවක් විස්ථාපනය, සිහින් ධාන්ය ගෝලාකාර ව්‍යුහයන් සහ විසිරුණු දුර්ලභ පෘථිවි සංයෝග දිස්වන අතර එමඟින් දෙවන අදියර ශක්තිමත් කිරීම වැනි ක්ෂුද්ර මිශ්ර ලෝහ බලපෑම් ඇති කරයි.
◆ ◆ ඇලුමිනියම් සහ ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහවල ගුණ මත දුර්ලභ පෘථිවියේ බලපෑම ◆◆
01 මිශ්ර ලෝහයේ විස්තීරණ යාන්ත්‍රික ගුණාංග මත දුර්ලභ පෘථිවියේ බලපෑම
මිශ්ර ලෝහයේ ප්‍රබලත්වය, දෘඪතාව, දිගු වීම, කැඩී යාමේ තද බව, ඇඳුම් ප්රතිරෝධය සහ අනෙකුත් විස්තීරණ යාන්ත්‍රික ගුණාංග දුර්ලභ පෘථිවි ප්‍රමාණයකට සුදුසු ප්‍රමාණයක් එකතු කිරීමෙන් වැඩි දියුණු කළ හැක. 0.3% RE වාත්තු ඇලුමිනියම් ZL10 ශ්‍රේණි මිශ්ර ලෝහයට එකතු වේ.b205.9 MPa සිට 274 MPa දක්වා, සහ HB 80 සිට 108 දක්වා; 0.42% Sc 7005 මිශ්ර ලෝහයට එකතු කිරීමb314MPa සිට 414MPa,σ දක්වා වැඩි විය0.2282MPa සිට 378MPa දක්වා වැඩි විය, ප්ලාස්ටික් බව 6.8% සිට 10.1% දක්වා වැඩි විය, සහ ඉහළ-උෂ්ණත්ව ස්ථායීතාවය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කරන ලදී; La සහ Ce මිශ්ර ලෝහයේ සුපිරි ප්ලාස්ටික් බව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැක. Al-6Mg-0.5Mn මිශ්ර ලෝහයට 0.14%~0.64% La එකතු කිරීමෙන් සුපිරි ප්ලාස්ටික් බව 430% සිට 800%~1000% දක්වා වැඩි කරයි; Al Si මිශ්ර ලෝහයේ ක්‍රමානුකූල අධ්‍යයනයකින් පෙන්නුම් කරන්නේ මිශ්ර ලෝහයේ අස්වැන්න ශක්තිය සහ අවසාන ආතන්ය ශක්තිය විශාල විය හැකි බවයි. Sc.Fig. සුදුසු ප්‍රමාණයක් එකතු කිරීමෙන් වැඩි දියුණු කරන ලදි. 3 Al-Si7-Mg හි ආතන්ය අස්ථි බිඳීමේ SEM පෙනුම පෙන්වයි0.8මිශ්ර ලෝහය, එය RE නොමැතිව සාමාන්‍ය භංගුර කැඩී බිඳී යාමක් බව පෙන්නුම් කරන අතර, 0.3% RE එකතු කළ පසු, අස්ථි බිඳීමේදී පැහැදිලි ඩිම්පල් ව්‍යුහයක් දිස්වේ, එයින් පෙන්නුම් කරන්නේ එය හොඳ තද බව සහ ductility ඇති බවයි.
Fig. 3 ආතන්ය අස්ථි බිඳීම් රූප විද්යාව
a. RE සමඟ සම්බන්ධ වී නැත;b. 0.3% RE එකතු කරන්න
02මිශ්ර ලෝහවල ඉහළ උෂ්ණත්ව ගුණ මත දුර්ලභ පෘථිවියේ බලපෑම
නිශ්චිත මුදලක් එකතු කිරීමදුර්ලභ පෘථිවියඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහයට ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහයේ අධි-උෂ්ණත්ව ඔක්සිකරණ ප්රතිරෝධය ඵලදායි ලෙස වැඩි දියුණු කළ හැක. වාත්තු Al Si eutectic මිශ්ර ලෝහයට 1%~1.5% මිශ්ර දුර්ලභ පෘථිවි එකතු කිරීමෙන් ඉහළ උෂ්ණත්වයේ ශක්තිය 33% කින් වැඩි කරයි, ඉහළ උෂ්ණත්වයේ විදින ශක්තිය (300 ℃, පැය 1000) 44% කින්, සහ ඇඳුම් ප්රතිරෝධය සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව ස්ථායීතාවය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කර ඇත; Al Cu මිශ්ර ලෝහවලට La, Ce, Y සහ mischmetal එකතු කිරීමෙන් මිශ්ර ලෝහවල ඉහළ-උෂ්ණත්ව ගුණාංග වැඩි දියුණු කළ හැකිය; වේගයෙන් ඝන වන Al-8.4% Fe-3.4% Ce මිශ්ර ලෝහය ℃ 400 ට වඩා අඩු කාලයක් ක්‍රියා කළ හැකි අතර, ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහයේ ක්රියාකාරී උෂ්ණත්වය බෙහෙවින් වැඩි දියුණු කරයි; Al සෑදීමට Al Mg Si මිශ්ර ලෝහයට Sc එකතු කරනු ලැබේ.3ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී රළු කිරීමට පහසු නොවන Sc අංශු ධාන්ය මායිම ඇලවීම සඳහා න්‍යාසය සමඟ සමපාත වන අතර එමඟින් මිශ්ර ලෝහය ඇනීමේදී නැවත ස්ඵටික නොවන ව්‍යුහයක් පවත්වා ගෙන යන අතර මිශ්ර ලෝහයේ ඉහළ-උෂ්ණත්ව ගුණාංග බෙහෙවින් වැඩි දියුණු කරයි.
03 මිශ්ර ලෝහවල දෘශ්‍ය ගුණ මත දුර්ලභ පෘථිවියේ බලපෑම
ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහයට දුර්ලභ පෘථිවිය එකතු කිරීමෙන් එහි මතුපිට ඔක්සයිඩ් පටලයේ ව්යුහය වෙනස් කළ හැකි අතර පෘෂ්ඨය වඩාත් දීප්තිමත් හා අලංකාර කරයි. ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහයට 0.12% ~ 0.25% RE එකතු කළ විට, ඔක්සිකරණය වූ සහ වර්ණ ගැන්වූ 6063 පැතිකඩෙහි පරාවර්තකතාව දක්වා ඇත. 92%;Al Mg වාත්තු ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහයට 0.1%~0.3% RE එකතු කළ විට, මිශ්ර ලෝහයට හොඳම මතුපිට නිමාව සහ ග්ලොස් කල්පැවැත්ම ලබා ගත හැක.
04 මිශ්ර ලෝහවල විද්යුත් ගුණාංග මත දුර්ලභ පෘථිවියේ බලපෑම
ඉහළ සංශුද්ධතාවයෙන් යුත් ඇලුමිනියම්වලට RE එකතු කිරීම මිශ්ර ලෝහයේ සන්නායකතාවයට හානිකර වේ, නමුත් කාර්මික පිරිසිදු ඇලුමිනියම් සහ Al Mg Si සන්නායක මිශ්ර ලෝහවලට සුදුසු RE එකතු කිරීමෙන් සන්නායකතාවය යම් ප්‍රමාණයකට වැඩි දියුණු කළ හැකිය. පර්යේෂණාත්මක ප්‍රතිඵලවලින් පෙන්නුම් කරන්නේ ඇලුමිනියම් වල සන්නායකතාවය බවයි. 0.2% RE එකතු කිරීමෙන් 2%~3% කින් වැඩි දියුණු කළ හැක. Al Zr මිශ්ර ලෝහයට ytrium පොහොසත් දුර්ලභ පෘථිවි කුඩා ප්‍රමාණයක් එකතු කිරීමෙන් මිශ්ර ලෝහයේ සන්නායකතාවය වැඩි දියුණු කළ හැකි අතර එය බොහෝ ගෘහස්ථ කම්බි කර්මාන්තශාලා විසින් අනුගමනය කර ඇත; දුර්ලභ පොළොවක් එකතු කරන්න. Al RE තීරු ධාරිත්‍රකය සෑදීමට අධි-පිරිසිදු ඇලුමිනියම් වෙත. 25kV නිෂ්පාදනවල භාවිතා කරන විට, ධාරිතාව දර්ශකය දෙගුණයක් වන අතර, ඒකක පරිමාවක ධාරිතාව 5 ගුණයකින් වැඩි වේ, බර 47% කින් අඩු වේ, සහ ධාරිත්රක පරිමාව සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වේ.
05මිශ්ර ලෝහයේ විඛාදන ප්රතිරෝධය මත දුර්ලභ පෘථිවියේ බලපෑම
සමහර සේවා පරිසරයන් තුළ, විශේෂයෙන් ක්ලෝරයිඩ් අයන පවතින විට, මිශ්ර ලෝහ විඛාදනයට, ඉරිතැලීම් විඛාදනයට, ආතතිය විඛාදනයට සහ විඛාදන තෙහෙට්ටුවට ගොදුරු වේ. ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහවල විඛාදන ප්රතිරෝධය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා, බොහෝ අධ්‍යයනයන් සිදු කර ඇත. ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහවලට සුදුසු ප්‍රමාණයෙන් දුර්ලභ පෘථිවි එකතු කිරීමෙන් ඒවායේ විඛාදන ප්රතිරෝධය ඵලදායි ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකි බව සොයාගෙන ඇත. විවිධ ප්‍රමාණයේ මිශ්ර දුර්ලභ පස් (0.1%~0.5%) ඇලුමිනියම්වලට එකතු කිරීමෙන් සාදන ලද සාම්පල අති ක්ෂාර සහ කෘතිම මුහුදු ජලයේ පිට පිට තෙවරක් පොඟවා ඇත. අවුරුදු. ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ ඇලුමිනියම්වලට දුර්ලභ පෘථිවි කුඩා ප්‍රමාණයක් එකතු කිරීමෙන් ඇලුමිනියම්වල විඛාදන ප්රතිරෝධය වැඩි දියුණු කළ හැකි බවත්, අති ක්ෂාර සහ කෘත්‍රිම මුහුදු ජලයේ විඛාදන ප්රතිරෝධය ඇලුමිනියම්වලට වඩා පිළිවෙළින් 24% සහ 32% වැඩි බවත්;රසායනික වාෂ්ප ක්රමය භාවිතා කිරීම සහ එකතු කිරීම දුර්ලභ පෘථිවි බහු සංරචක විනිවිදක (La, Ce, ආදිය), 2024 මිශ්ර ලෝහයේ මතුපිට දුර්ලභ පෘථිවි පරිවර්තන පටල තට්ටුවක් සෑදිය හැකි අතර, ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහයේ මතුපිට ඉලෙක්ට්‍රෝඩ විභවය ඒකාකාරී වීමට සහ ප්රතිරෝධය වැඩි දියුණු කරයි. අන්තර් කැටිති විඛාදනය සහ ආතති විඛාදනය; ඉහළ Mg ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහයට La එකතු කිරීමෙන් මිශ්ර ලෝහයේ සමුද්‍ර විඛාදනයට ප්‍රතිරෝධී හැකියාව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කළ හැකිය; ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහවලට 1.5% ~ 2.5% Nd එකතු කිරීමෙන් ඉහළ උෂ්ණත්ව ක්‍රියාකාරිත්වය, වායු තද බව සහ විඛාදන ප්රතිරෝධය වැඩි දියුණු කළ හැකිය. වායුගෝලීය ද්රව්ය ලෙස බහුලව භාවිතා වන මිශ්ර ලෝහ.
◆ ◆ දුර්ලභ පෘථිවි ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහය සකස් කිරීමේ තාක්ෂණය ◆ ◆
ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහවල සහ අනෙකුත් මිශ්ර ලෝහවල ලුහුබැඳීමේ මූලද්‍රව්‍ය ස්වරූපයෙන් දුර්ලභ පෘථිවිය බොහෝ දුරට එකතු වේ. දුර්ලභ පෘථිවිය ඉහළ රසායනික ක්‍රියාකාරිත්වයක් ඇති අතර ඉහළ ද්‍රවාංකයක් ඇති අතර ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී ඔක්සිකරණයට හා දහනය කිරීමට පහසුය. මෙය දුර්ලභ පෘථිවි ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ සැකසීමේ සහ යෙදීමේදී යම් යම් දුෂ්කරතා ඇති කර ඇත. දිගුකාලීන පර්යේෂණාත්මක පර්යේෂණවල දී මිනිසුන් දුර්ලභ පෘථිවි ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ සැකසීමේ ක්‍රම ගවේෂණය කරයි. වර්තමානයේ දුර්ලභ පෘථිවි ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ සකස් කිරීමේ ප්‍රධාන නිෂ්පාදන ක්‍රම වේ. මිශ්ර කිරීමේ ක්රමය, උණු කළ ලුණු විද්යුත් විච්ඡේදක ක්රමය සහ ඇලුමිනොතර්මික් අඩු කිරීමේ ක්රමය වේ.
01 මිශ්ර කිරීමේ ක්රමය
මිශ්ර ද්‍රවාංක ක්රමය යනු ප්‍රධාන මිශ්ර ලෝහය හෝ යෙදුම් මිශ්ර ලෝහය සෑදීමට සමානුපාතිකව ඉහළ උෂ්ණත්ව ඇලුමිනියම් ද්‍රවයකට දුර්ලභ පෘථිවි හෝ මිශ්ර දුර්ලභ පෘථිවි ලෝහයක් එකතු කර, පසුව ගණනය කළ දීමනාවට අනුව ප්‍රධාන මිශ්ර ලෝහය සහ ඉතිරි ඇලුමිනියම් එකට උණු කර, සම්පූර්ණයෙන්ම කලවම් කර පිරිපහදු කිරීමයි. .
02 විද්යුත් විච්ඡේදනය
උණු කළ ලුණු විද්යුත් විච්ඡේදනය ක්රමය වන්නේ කාර්මික ඇලුමිනියම් විද්යුත් විච්ඡේදක සෛලයට දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩ් හෝ දුර්ලභ පෘථිවි ලුණු එකතු කර ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් සමඟ විද්යුත් විච්ඡේදනය කර දුර්ලභ පෘථිවි ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ නිෂ්පාදනය කිරීමයි. සාමාන්‍යයෙන් ද්රව කැතෝඩ ක්රමය සහ විද්යුත් විච්ඡේදක යුටෙක්ටොයිඩ් ක්රමය ලෙස ක්‍රම දෙකක් තිබේ. වර්තමානයේ කාර්මික ඇලුමිනියම් විද්යුත් විච්ඡේදක සෛලවලට දුර්ලභ පෘථිවි සංයෝග සෘජුවම එකතු කළ හැකි බවත්, යුටෙක්ටොයිඩ් ක්රමය මගින් ක්ලෝරයිඩ් දියවී විද්යුත් විච්ඡේදනය කිරීමෙන් දුර්ලභ පෘථිවි ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ නිපදවිය හැකි බවත් දියුණු කර ඇත.
03 ඇලුමිනොතර්මික් අඩු කිරීමේ ක්රමය
ඇලුමිනියම්වලට ප්‍රබල අඩු කිරීමේ හැකියාවක් ඇති නිසාත්, ඇලුමිනියම්වලට දුර්ලභ පෘථිවිය සමඟ විවිධ අන්තර් ලෝහ සංයෝග සෑදිය හැකි නිසාත්, ඇලුමිනියම් දුර්ලභ පෘථිවි ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ සකස් කිරීම සඳහා අඩු කිරීමේ කාරකයක් ලෙස භාවිතා කළ හැකිය. ප්‍රධාන රසායනික ප්‍රතික්‍රියා පහත සූත්‍රයේ දැක්වේ:
RE2O3+ 6Al→2REal2+ අල්2O3
ඒවා අතර දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩ් හෝ දුර්ලභ පස් සහිත ස්ලැග් දුර්ලභ පෘථිවි අමුද්‍රව්‍ය ලෙස භාවිතා කළ හැකිය; අඩු කිරීමේ කාරකය කාර්මික පිරිසිදු ඇලුමිනියම් හෝ සිලිකන් ඇලුමිනියම් විය හැකිය; අඩු කිරීමේ උෂ්ණත්වය 1400 ℃~ 1600 ℃. මුල් අවධියේදී එය ගෙන යන ලදී. උනුසුම් කාරකයේ සහ ප්‍රවාහයේ පැවැත්මේ කොන්දේසිය යටතේ, සහ අධික උෂ්ණත්වය අඩුවීම බොහෝ ගැටලු ඇති කරයි; මෑත වසරවලදී, පර්යේෂකයන් නව ඇලුමිනොතර්මික් අඩු කිරීමේ ක්‍රමයක් නිර්මාණය කර ඇත. අඩු උෂ්ණත්වයකදී (780 ℃), සෝඩියම් ෆ්ලෝරයිඩ් සහ සෝඩියම් ක්ලෝරයිඩ් පද්ධතියේ ඇලුමිනොතර්මික් අඩු කිරීමේ ප්‍රතික්‍රියාව සම්පූර්ණ වන අතර එමඟින් මුල් ඉහළ උෂ්ණත්වය නිසා ඇති වන ගැටළු මඟ හැරේ.
◆ ◆ දුර්ලභ පෘථිවි ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහයේ යෙදුම් ප්‍රගතිය ◆ ◆
01 බලශක්ති කර්මාන්තයේ දුර්ලභ පෘථිවි ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ යෙදීම
හොඳ සන්නායකතාවය, විශාල ධාරා ගෙනයාමේ හැකියාව, ඉහළ ශක්තිය, ඇඳුම් ප්රතිරෝධය, පහසු සැකසුම් සහ දිගු සේවා කාලය යන වාසි නිසා දුර්ලභ පෘථිවි ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහය කේබල්, උඩිස් සම්ප්‍රේෂණ මාර්ග, වයර් කෝර්, ස්ලයිඩ් වයර් සහ තුනී වයර් නිෂ්පාදනය කිරීමට භාවිතා කළ හැකිය. විශේෂ අරමුණු.Al Si මිශ්ර ලෝහ පද්ධතියට කුඩා RE ප්‍රමාණයක් එකතු කිරීමෙන් සන්නායකතාවය වැඩි දියුණු කළ හැක, එයට හේතුව ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහයේ ඇති සිලිකන් ඉහළ අන්තර්ගතයක් සහිත අපිරිසිදු මූලද්‍රව්‍යයක් වන අතර එය විද්යුත් ගුණාංග කෙරෙහි වැඩි බලපෑමක් ඇති කරයි. සුදුසු දුර්ලභ පෘථිවි ප්‍රමාණයක් එකතු කිරීමෙන් මිශ්ර ලෝහයේ පවතින රූප විද්යාව සහ සිලිකන් ව්‍යාප්තිය වැඩිදියුණු කළ හැකි අතර එමඟින් ඇලුමිනියම්වල විද්යුත් ගුණාංග ඵලදායි ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකිය; තාප ප්‍රතිරෝධී ඇලුමිනියම් මිශ්ර වයරයට ytrium හෝ yttrium පොහොසත් මිශ්ර දුර්ලභ පෘථිවිය කුඩා ප්‍රමාණයක් එකතු කිරීම. හොඳ ඉහළ-උෂ්ණත්ව කාර්ය සාධනයක් පවත්වා ගැනීමට පමණක් නොව සන්නායකතාව වැඩි දියුණු කළ හැකිය; දුර්ලභ පෘථිවිය ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ පද්ධතියේ ආතන්ය ශක්තිය, තාප ප්රතිරෝධය සහ විඛාදන ප්රතිරෝධය වැඩි දියුණු කළ හැකිය. දුර්ලභ පෘථිවි ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහයෙන් සාදන ලද කේබල් සහ කොන්දොස්තර කේබල් කුළුණේ පරතරය වැඩි කර කේබල් වල සේවා කාලය දීර්ඝ කළ හැකිය.
02ඉදිකිරීම් කර්මාන්තයේ දුර්ලභ පෘථිවි ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ යෙදීම
6063 ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහය ඉදිකිරීම් කර්මාන්තයේ බහුලව භාවිතා වේ. 0.15% ~ 0.25% දුර්ලභ පෘථිවිය එකතු කිරීමෙන් වාත්තු ව්යුහය සහ සැකසුම් ව්යුහය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකි අතර, නිස්සාරණ ක්‍රියාකාරිත්වය, තාප පිරියම් කිරීමේ බලපෑම, යාන්ත්‍රික ගුණ, විඛාදන ප්රතිරෝධය, මතුපිට ප්‍රතිකාර ක්‍රියාකාරිත්වය සහ වර්ණ තානය වැඩි දියුණු කළ හැකිය. එය දුර්ලභ පෘථිවිය බව සොයාගෙන ඇත. ප්‍රධාන වශයෙන් 6063 ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහයෙන් බෙදා හරිනු ලැබේ-Al අදියර මායිම, ධාන්ය මායිම සහ අන්තර් ඩෙන්ඩ්‍රිටික් උදාසීන කරයි, ඒවා සංයෝගවල දියවී හෝ ඩෙන්ඩ්‍රයිට් ව්යුහය සහ ධාන්ය පිරිපහදු කිරීම සඳහා සංයෝග ස්වරූපයෙන් පවතී, එවිට නොවිසඳුණු යුටෙක්ටික් ප්රමාණය සහ ප්රමාණය ඩිම්පල් ප්‍රදේශයේ ඇති ඩිම්පල් සැලකිය යුතු ලෙස කුඩා වන අතර, ව්‍යාප්තිය ඒකාකාරී වන අතර ඝනත්වය වැඩි වන අතර එමඟින් මිශ්ර ලෝහයේ විවිධ ගුණාංග විවිධ මට්ටම් දක්වා වැඩි දියුණු වේ. උදාහරණයක් ලෙස, පැතිකඩෙහි ශක්තිය 20% ට වඩා වැඩි වේ, දිගු කිරීම 50% කින් වැඩි වේ, සහ විඛාදන අනුපාතය දෙගුණයකට වඩා අඩු වේ, ඔක්සයිඩ් පටලයේ ඝණකම 5% ~ 8% කින් වැඩි වේ, සහ වර්ණ ගැන්වීමේ ගුණය 3% කින් පමණ වැඩි වේ. එබැවින්, RE-6063 මිශ්ර ලෝහ ගොඩනැගිලි පැතිකඩ බහුලව භාවිතා වේ.
03දෛනික නිෂ්පාදන සඳහා දුර්ලභ පෘථිවි ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ යෙදීම
දෛනික භාවිතය සඳහා ඇලුමිනියම් නිෂ්පාදන සඳහා පිරිසිදු ඇලුමිනියම් සහ Al Mg ශ්රේණියේ ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහවලට හෝඩුවාවක් දුර්ලභ පෘථිවිය එකතු කිරීමෙන් යාන්ත්‍රික ගුණාංග, ගැඹුරු ඇඳීමේ ගුණය සහ විඛාදන ප්රතිරෝධය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකිය. ඇලුමිනියම් භාජන, ඇලුමිනියම් භාජන, ඇලුමිනියම් තහඩු, ඇලුමිනියම් කෑම පෙට්ටි වැනි දෛනික අවශ්‍යතා. ඇලුමිනියම් ගෘහ භාණ්ඩ ආධාරක, ඇලුමිනියම් බයිසිකල් සහ Al Mg RE මිශ්ර ලෝහයෙන් සාදන ලද ගෘහ උපකරණ කොටස්වල විඛාදන ප්රතිරෝධය මෙන් දෙගුණයකට වඩා වැඩිය, 10%~15% බර අඩු කිරීම, 10%~20% අස්වැන්න වැඩිවීම, 10%~15% නිෂ්පාදන පිරිවැය අඩු කිරීම, දුර්ලභ පෘථිවි නොමැති ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ නිෂ්පාදන හා සසඳන විට වඩා හොඳ ගැඹුරු ඇඳීම් සහ ගැඹුරු සැකසුම් කාර්ය සාධනයක් ඇත. වර්තමානයේ දුර්ලභ පෘථිවි ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහයේ දෛනික අවශ්‍යතා බහුලව භාවිතා වන අතර නිෂ්පාදන සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වී ඇති අතර දේශීය හා විදේශීය වෙළඳපොලේ හොඳින් අලෙවි වේ. .
04 දුර්ලභ පෘථිවි ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහ වෙනත් අංශවල යෙදීම
බහුලව භාවිතා වන Al Si ශ්රේණියේ වාත්තු මිශ්ර ලෝහයට දුර්ලභ පෘථිවි දහස් ගණනක් එකතු කිරීමෙන් මිශ්ර ලෝහයේ යන්ත්‍ර ක්‍රියාකාරිත්වය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකිය. ගුවන් යානා, නැව්, මෝටර් රථ, ඩීසල් එන්ජින්, යතුරුපැදි සහ සන්නද්ධ වාහන (පිස්ටන්, ගියර් පෙට්ටිය, සිලින්ඩර්, උපකරණ සහ අනෙකුත් කොටස්) සඳහා බොහෝ නිෂ්පාදන වෙළඳ නාම භාවිතා කර ඇත. පර්යේෂණ සහ යෙදුමේ දී, Sc යනු වඩාත් ඵලදායී අංගයක් බව සොයාගෙන ඇත. ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහවල ව්යුහය සහ ගුණාංග ප්රශස්ත කිරීම. එය ඇලුමිනියම් මත ශක්තිමත් විසරණ ශක්තිමත් කිරීම, ධාන්ය පිරිපහදු කිරීම ශක්තිමත් කිරීම, විසඳුම් ශක්තිමත් කිරීම සහ ක්ෂුද්ර මිශ්ර ලෝහ ශක්තිමත් කිරීම බලපෑම් ඇති අතර, මිශ්ර ලෝහවල ශක්තිය, දෘඪතාව, ප්ලාස්ටික් බව, තද බව, විඛාදන ප්රතිරෝධය, තාප ප්රතිරෝධය ආදිය වැඩිදියුණු කළ හැකිය.Sc Al ශ්රේණියේ මිශ්ර ලෝහ භාවිතා කර ඇත. අභ්‍යවකාශය, නැව්, අධිවේගී දුම්රිය, සැහැල්ලු වාහන, යනාදී අධි තාක්‍ෂණික කර්මාන්ත නාසා විසින් නිපදවන ලද C557Al Mg Zr Sc ශ්රේණියේ ස්කැන්ඩියම් ඇලුමිනියම් මිශ්ර ලෝහය ඉහළ ශක්තියක් සහ ඉහළ උෂ්ණත්වයක් සහ අඩු උෂ්ණත්ව ස්ථායීතාවයක් ඇති අතර එය ගුවන් යානා බඳ සහ ගුවන් යානා සඳහා යොදනු ලැබේ. ව්‍යුහාත්මක කොටස්;රුසියාව විසින් නිපදවන ලද 0146Al Cu Li Sc මිශ්ර ලෝහය අභ්‍යවකාශ යානාවල ක්‍රයොජනික් ඉන්ධන ටැංකියට යොදන ලදී.
Vang Hui, Yang An සහ Yun Qi විසින් 33 වන වෙළුම, දුර්ලභ පෘථිවියේ 1 නිකුතුවෙන්
පසු කාලය: ජූලි-05-2023