Uplatňovanievzácna zemPri obsadení hliníkovej zliatiny sa uskutočňovala skôr v zahraničí. Aj keď Čína začala výskum a uplatňovanie tohto aspektu až v 60. rokoch 20. storočia, vyvinula sa rýchlo. Od prieskumu mechanizmu k praktickému uplatňovaniu sa vykonalo veľa práce a došlo k niektorým úspechom. S pridaním prvkov vzácnych zemín, mechanických vlastností, odlievacích vlastností a elektrických vlastností zliatin hliníka sa výrazne zlepšilo. materiály na skladovanie vodíka atď.
◆ ◆ Mechanizmus účinku vzácnej Zeme v zliatine hliníka a hliníka ◆ ◆
Vzácna Zem má vysokú chemickú aktivitu, nízky potenciál a špeciálne usporiadanie elektrónových vrstiev a môže interagovať takmer so všetkými prvkami. Zem sa bežne používajú v hliníkových a hliníkových zliatinách patrí LA (lanthanum), CE (cerium), Y (ytria) a sc (škrub). Často sa pridávajú do hliníkovej kvapaliny s modifikátormi, nukleačnými činidlami a odplyňovacími činidlami, ktoré môžu očistiť taveninu, zlepšiť štruktúru, vylepšiť zrno atď.
01Čistenie vzácnej Zeme
Ako veľké množstvo inklúzií plynu a oxidu (hlavne vodíka, kyslík a dusík) sa privádza počas topenia a odlievania zliatiny hliníka, dierok, trhlín, inklúcií a iných defektov sa vyskytne pri odliatke (pozri obrázok 1a) 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 proces, aby sa dosiahol účel čistenia hliníkovej kvapaliny.
Prax dokázala, že vzácna Zem má za následok zníženie obsahu vodíka, kyslíka a síry v zliatinách hliníka a hliníka. Pridanie 0,1% ~ 0,3% RE v hliníkovej kvapaline je užitočné na lepšie odstránenie škodlivých nečistôt, nečistoty z vylepšenia alebo zmenu ich morfológie, aby sa vylepšili a rovnomerne distribuovali zŕn; navyše, RE a škodlivé nečistoty s nízkymi binárnymi zlúčeninami v oblasti topenia, ako je RES, RES a RepB, ktoré sú charakterizované s vysokým bodom topenia, nízkou hustotou a stabilnou chemickou properch Teda čistenie hliníkovej kvapaliny; zostávajúce jemné častice sa stávajú heterogénnymi jadrami hliníka na spresnenie zŕn.
Obr. 1 Morfológia SEM 7075 zliatiny bez RE a W (RE) = 0,3%
a. RE sa nepridáva; b. Pridať w (re) = 0,3%
02Metamorfizmus vzácnej zeme
Modifikácia vzácnej Zeme sa prejavuje hlavne pri rafinácii zŕn a dendritov, inhibuje vzhľad hrubej lamelárnej fázy T2, eliminácia hrubej masívnej fázy distribuovanej v primárnom kryštáli a tvoriaca sférická fáza, takže prúžok a fragmentové zlúčeniny sú významne znížené (pozri obrázok 2). Vlastnosti sú relatívne aktívne. Tavenie v hliníkovej kvapaline je veľmi ľahké vyplniť povrchové defekty zliatiny fázy, čo znižuje povrchové napätie na rozhraní medzi novými a starými fázami a zlepšuje rýchlosť rastu kryštalického jadra; súčasne môže tvoriť povrchový aktívny film medzi zrnami a roztavenou tekutinou, aby sa zabránilo rastu generovaných zŕn a reflenu štruktúrulia (pozri obrázok 2B).
Obr. 2 Mikroštruktúra zliatin s rôznym pridaním
a. RE Dávka je 0; b. Rebenie je 0,3%; c. Rebence je 0,7%
Po pridaní prvkov vzácnych zemín sa zrnko (AL) fázy začalo zmenšovať, čo zohralo úlohu pri rafinácii obilia (AL) transformovaného na malý tvar ružového alebo tyče, keď obsah vzácnych zemín je 0,3%athe, veľkosť zŕn (AL) fázy je najmenšia a postupne sa zvyšuje s ďalším zvýšením Zeme. Vysoká teplota Po určité časové obdobie, vzácna Zem bude hrať najväčšiu úlohu v metamorfizme. V pridávaní počet kryštálových jadier zlúčenín vytvorených hliníkom a vzácnou zemou sa výrazne zvyšuje, keď kov kryštalizuje, čo tiež vytvára rafinovanú štruktúru zliatiny. Výskum ukazuje, že zriedkavá zem má dobrú modifikáciu vplyvu na hliníkovú letenectvo.
03 Mikroalózny účinok vzácnej Zeme
Vzácna Zem existuje hlavne v zliatinách hliníka a hliníka v troch formách: tuhý roztok v matrici (AL); segregácia pri hranici fáz, hranice zŕn a dendritov; tuhý roztok vo forme alebo vo forme zlúčeniny.
Forma existencie vzácnej Zeme v zliatine hliníka a hliníka úzko súvisí s jej pridaním. Všeobecne platí, že keď je obsah RE menší ako 0,1%, úlohou RE je hlavne jemné posilňovanie zŕn a posilňovanie konečných roztokov; ak je obsah RE 0,25%~ 0,30%, RE a AL tvorí veľký počet sférických alebo krátkych tyčí, ako je intermetalické zlúčeniny, ktoré sú distribuované v zŕn Účinky, ako je posilnenie druhej fázy.
◆ ◆ Vplyv vzácnej Zeme na vlastnosti zliatiny hliníka a hliníka ◆◆
01 Vplyv vzácnej Zeme na komplexné mechanické vlastnosti zliatiny
Sila, tvrdosť, predĺženie, húževnatosť zlomenín, odolnosť proti opotrebeniu a ďalšie komplexné mechanické vlastnosti zliatiny sa môžu zlepšiť pridaním primeraného množstva vzácnych zemín.0,3% RE sa pridá do zliatiny zliatiny hliníka ZL10 série ZL10.bod 205,9 MPa do 274 MPa a Hb od 80 do 108; pridanie 0,42% SC do zliatiny 7005.bZvýšil sa z 314 MPA na 414 MPA, σ0,2Zvýšil sa z 282 MPA na 378 MPa, plasticita sa zvýšila zo 6,8% na 10,1% a stabilita vysokej teploty sa významne zvýšila; LA a CE môžu významne zlepšiť superplasticitu zliatiny. Pridanie 0,14%~ 0,64%LA na zliatinu AL-6MG-0,5MN zvyšuje superplasticitu zo 430%na 800%~ 1 000%; systematická štúdia zliatiny AL SI ukazuje, že výnosová sila a konečná pevnosť v ťahu zliatiny sa dajú výrazne zlepšiť pridaním vhodného množstva SC.FIG. 3 ukazuje SEM Vzhľad v ťahu zlomeniny al-si7-mg0,8Zliatina, ktorá naznačuje, že ide o typické krehké zlomeniny štiepenia bez RE, zatiaľ čo po pridaní 0,3% RE sa v zlomenine objaví zjavná jamka, ktorá naznačuje, že má dobrú tvrdosť a ťažnosť.
Obr. 3 Morfológia zlomenín v ťahu
a. Nepripojil sa k re; b. Pridajte 0,3% RE
02Vplyv vzácnej Zeme na vysoké teplotné vlastnosti zliatin
Pridanie určitého množstvavzácna zemdo zliatiny hliníka môže účinne zlepšiť vysokú teplotu oxidačnú rezistenciu zliatiny hliníka. Pripravovanie 1%~ 1,5%zmiešanej vzácnej Zeme s odliatím al si eutektickej zliatiny zvyšuje vysokú teplotu o 33%, vysoká teplota si pevnosť v oblasti prasknutia (300 ℃, 1 000 hodín na 44%a vysoká teplota Zliatiny môžu zlepšiť vysokoteplotné vlastnosti zliatiny; rýchlo stuhnutá zliatina AL-8,4% Fe-3,4% CE môže pracovať po dlhú dobu pod 400 °, čo výrazne zlepší pracovnú teplotu zliatiny hliníka;3Častice SC, ktoré nie sú ľahké, sa pri vysokej teplote hromadia a sú spojené s matricou, aby sa pripálila hranica zŕn, takže zliatina udržuje počas žíhania nekryštalizovanú štruktúru a výrazne zlepšuje vysoké teplotné vlastnosti zliatiny.
03 Vplyv vzácnej Zeme na optické vlastnosti zliatin
Pridanie vzácnej Zeme do zliatiny hliníka môže zmeniť štruktúru svojho povrchového oxidového filmu, vďaka čomu je povrch jasnejšia a krajšia. Keď sa do zliatiny hliníka pridá odrazivosť oxidovaného a zafarbeného profilu 6063 0,12%~ 0,25%, keď je 0,1%~ 0,3%RE pridaná k AL MG Cast Cast Aluminum Alloy Alloy Alloy, ktorá môže dosiahnuť najlepšiu povrchovú plochu a je možné dosiahnuť GLOSS.
04 Vplyv vzácnej Zeme na elektrické vlastnosti zliatin
Pridanie RE do vysokokvalitného hliníka je škodlivé pre vodivosť zliatiny, ale vodivosť sa dá do istej miery zlepšiť tým, že pridáme vhodné RE k priemyselnému čistému hliníku a al mg Si vodivej zliatine. Experimentálne výsledky ukazujú, že vodivosť hliníka môže byť zlepšená o 2% ~ 3%. zliatina, ktorú prijal väčšina domácich drôtových tovární; pridajte stopovú vzácnu zem do vysokokvalitného hliníka, aby sa vytvoril kondenzátor fólie. Ak sa použije v produktoch 25 kV, index kapacity sa zdvojnásobí, kapacita na jednotku sa zvyšuje o 5 -krát, hmotnosť sa zníži o 47%a objem kondenzátora sa výrazne zníži.
05Vplyv vzácnej Zeme na odolnosť zliatiny korózie
V niektorých servisných prostrediach, najmä v prítomnosti chloridových iónov, sú zliatiny zraniteľné voči korózii, korózii trhliny, korózie stresu a únavy korózie. V takomto zlepšení koróznej rezistencie zliatin hliníka sa vykonalo mnoho štúdií. Zistilo sa, že pridanie primeraného množstva vzácnych zemín do zliatiny hliníka môže účinne zlepšiť svoju odolnosť proti korózii. Vzorky vyrobené pridaním rôznych množstiev zmiešaných vzácnych zemín (0,1%~ 0,5%) do hliníka boli po tri po sebe nasledujúce roky namočené do slanej a umelej morskej vody. Výsledky ukazujú, že pridanie malého množstva vzácnych zemín do hliníka môže zlepšiť odolnosť hliníka korózie a odolnosť proti korózii v soľnickej a umelej morskej vode je o 24% a o 32% vyššia ako v prípade hliníka, respektíve, resp. Použitie chemickej pary na povrchu 202-zložiek, ktorá robí viac-komponent penetrátu (LA, CE, atď.) Potenciál zliatiny hliníka má tendenciu byť rovnomerný a zlepšenie rezistencie na intergranulárnu koróziu a koróziu stresu; pridanie LA k vysokej zliatine hliníka Mg môže významne zlepšiť schopnosť anti-morskej korózie zliatiny; pridanie 1,5% ~ 2,5% ND k hliníkovému zliatine môže zlepšiť vysoký temperačný výkon, vzduchový vzduch a korózia korózie, ktoré používajú A, ktoré sú bezplatné a sú a sú a sú a sú a sú bezprísné a sú bezprísné. materiály.
◆ ◆ Technológia prípravy zliatiny hliníka vzácnych zemín ◆ ◆
Väčšinou sa pridáva vzácna Zem vo forme stopových prvkov v zliatinách hliníka a iných zliatiny. Vzácna Zem má vysokú chemickú aktivitu, vysoký bod topenia a je ľahko oxidovaná a spálená pri vysokých teplotách. To spôsobilo určité ťažkosti v príprave a aplikácii zliatiny z hliníkového hliníka vzácneho Zeme. V dlhodobom experimentálnom výskume ľudia naďalej skúmajú prípravné metódy zliatiny zliatiny vzácneho zemského hliníka. Pri prítomnosti hlavnej produkčnej metódy na prípravu zliatin hliníka z vzácneho zemského hliníka sú metóda miešania roztavenej soli a metóda redukcie hliníka hliníka.
01 Metóda miešania
Metóda zmiešaného topenia je pridať vzácnu zeminu alebo zmiešaný kov vzácnych zemín do vysokoteplotnej hliníkovej kvapaliny v pomere k vytvoreniu zliatiny hlavnej zliatiny alebo aplikácie a potom roztaviť hlavnú zliatinu a zostávajúci hliník podľa vypočítaného príspevku spolu, plne miešajte a vylepší.
02 Elektrolýza
Metóda elektrolýzy roztavenej soli je pridať oxid zriedkavej zemskej alebo vzácnej zemskej soli do priemyselného elektrolytických buniek hliníka a elektrolyzovať oxidom z hlinitého za vznik zliatiny hliníka z vzácneho zemského hliníka. Všeobecne platí, že existujú dva spôsoby, konkrétne metóda kvapalnej katódy a elektrolytická eutektoidná metóda. V súčasnosti sa vyvinulo, že zlúčeniny vzácnych zemín sa môžu priamo pridávať do priemyselných elektrolytických buniek hliníka a zliatiny z hliníkových hliníkových hliníkov sa môžu produkovať elektrolýzou chloridových topení eutektoidnou metódou.
03 Aluminotermická metóda redukcie
Pretože hliník má silnú redukčnú schopnosť a hliník môže tvoriť rôzne intermetalické zlúčeniny so zriedkavou zemou, hliník sa môže použiť ako redukčné činidlo na prípravu zliatiny hliníka vzácneho zemského hliníka. Hlavné chemické reakcie sú uvedené v nasledujúcom receptúre:
RE2O3+ 6AL → 2Real2+ Al2O3
Medzi nimi môže byť oxid z vzácnych zemín alebo troska bohatá na vzácnu zem použitá ako suroviny vzácnych zemín; redukujúce činidlo môže byť priemyselný čistý hliník alebo kremíkový hliník; redukčná teplota je 1400 ℃ ~ 1600 ℃. V skorom štádiu sa uskutočnilo v skorom štádiu, uskutočnilo sa v rámci stavu existencie vykurovacej činidla a toku by spôsobili mnoho problémov; v posledných rokoch sa výskumníci vyvinuli novú amicovú redukciu. At a lower temperature (780 ℃), the aluminothermic reduction reaction is completed in the system of sodium fluoride and sodium chloride, which avoids the problems caused by the original high temperature.
◆ ◆ APLIKÁCIA ZLÚČENIA ZLAJTE ZLATNEHO ZAREGUJE ◆ ◆
01 Aplikácia zliatiny hliníka vzácnych zemín v energetickom priemysle
Vzhľadom na výhody dobrej vodivosti, veľkej prenosnej kapacity, vysokej pevnosti, odolnosti proti opotrebeniu, ľahkému spracovaniu a dlhej životnosti, zliatiny zriedkavých hliníkových hliníkov sa môžu použiť na výrobu káblov, režijné prenosové vedenia, drôtové jadrá, kĺzavé vodiče a tenké vodiče pre špeciálne účely. má väčší vplyv na elektrické vlastnosti. Pridanie primeraného množstva vzácnej Zeme môže zlepšiť existujúcu morfológiu a distribúciu kremíka v zliatine, čo môže účinne zlepšiť elektrické vlastnosti hliníka; pridanie malého množstva Ytria alebo Ytrium bohatej na vzácne Zeme bohaté na tepelne rezistentnú na hliníkový drôt z All-Alumise Alumise Alumany Alusuary Alusuary Alupary Alupary Alupary Alupary Alupary Alupary Alupary Alupary Alupary Alupary Alupary Alupary Alupary Alupary Alupary Alupary Alupsu Alupary Alupsu Alupsu Alupary Alupsu Alupary Alupsu Alubinum Alupsu Alubinum Alups Alubinum Alupsu Alups Alubinu zliatinový systém. Káble a vodiče vyrobené z zliatiny z hliníkovej zliatiny vzácnych zemín môžu zvýšiť rozpätie káblovej veže a predĺžiť služobnú životnosť káblov.
02Aplikácia zliatiny hliníka vzácnych zemín v stavebníctve
6063 zliatiny hliníka je najčastejšie používaná v stavebníctve. Pridanie 0,15% ~ 0,25% Vzácnej Zeme môže významne zlepšiť štruktúru štruktúry a spracovania AS AS a môže zlepšiť výkon extrúzie, efekt tepelného spracovania, mechanické vlastnosti, odolnosť proti korózii, výkonnosť povrchového spracovania a farebný tón. Zisti Na vylepšenie štruktúry a zŕn dendritu, takže veľkosť nevyriešenej eutektiky a veľkosť jamky v jamkovej oblasti sa výrazne mení, distribúcia je rovnomerná a zvyšuje sa hustota, takže sa zlepšujú rôzne vlastnosti zliatiny do rôznych stupňov. Napríklad sila profilu sa zvyšuje o viac ako 20%, predĺženie sa zvyšuje o 50%a miera korózie sa znižuje o viac ako dvakrát, hrúbka oxidového filmu sa zvyšuje o 5%~ 8%a vlastnosť sfarbenia sa zvyšuje asi o 3%.
03Aplikácia zliatiny hliníka vzácneho Zeme v denných výrobkoch
Pridanie stopovej vzácnej Zeme do čisto hliníka a zliatiny hliníka série al mg pre produkty hliníka denného používania môžu významne vylepšiť mechanické vlastnosti, hlboké kreslenie a korózne odpory. Každodenné potreby, ako sú hliníkové hrnce, hliníkové panvice, aluminové platne, aluminum, ktoré majú hliníkové obedové boxy, aluminálny nábytok Viac ako dvojnásobok odolnosti proti korózii, zníženie hmotnosti o 10% ~ 15%, zvýšenie výnosu o 10% ~ 20%, 10% ~ 15% zníženie nákladov na výrobu a lepší výkon kreslenia a hlbokého spracovania v porovnaní s produktmi zliatiny hliníka bez zriedkavých Zeme. V prítomnosti sa každodenné potreby každodenných potrieb z zliatiny vzácnych Zeme.
04 Aplikácia zliatiny hliníka vzácnych zemín v iných aspektoch
Pridanie niekoľkých tisícin vzácnych Zeme v najčastejšie používanej zliatine série Al Si môže výrazne zlepšiť výkonnosť zliatiny. Mnoho značiek výrobkov sa používa v lietadlách, lodiach, automobiloch, naftových motoroch, motocykloch a obrnených vozidlách (piest, prevodovka, valec, prístrojové vybavenie a ďalšie časti). V výskume a aplikácii sa zistilo, že SC je najúčinnejším prvkom na optimalizáciu štruktúry a vlastností hliníkových zliatín. Má silné posilnenie disperzie, posilnenie zdokonaľovania zŕn, posilňovanie roztoku a účinky posilňujúce mikroalózy na hliník a môže zlepšiť pevnosť, tvrdosť, plasticitu, húževnatosť, odolnosť proti korózii, odolnosť proti tepla atď. Zliatinov. Zliatina vyvinutá NASA má vysokú pevnosť a vysokú teplotu a stabilitu nízkej teploty a bola aplikovaná na štrukturálne časti trupu lietadla a lietadlá; zliatina 0146AL Cu Li SC vyvinutá v Rusku bola aplikovaná na kryogénnu palivovú nádrž kozmickej lode.
Z zväzku 33, vydanie 1 vzácnej Zeme od Wang Hui, Yang AN a Yun Qi
Čas príspevku: júl-05-2023