Zbatimi itokë e rrallëNë hedhjen e aliazhit të aluminit u krye më herët jashtë vendit. Edhe pse Kina filloi hulumtimin dhe zbatimin e këtij aspekti vetëm në vitet 1960, ajo është zhvilluar me shpejtësi. A lot of work has been done from mechanism research to practical application, and some achievements have been made.With the addition of rare earth elements, the mechanical properties, casting properties and electrical properties of aluminum alloys have been greatly improved.In the field of new materials, the rich optical, electrical and magnetic properties of rare earth elements also play an important role in making rare earth permanent magnetic materials, rare earth light-emitting materials, rare Materialet e ruajtjes së hidrogjenit të tokës, etj.
◆ Mekanism Mekanizmi i veprimit të tokës së rrallë në aliazh alumini dhe alumini ◆ ◆
Toka e rrallë ka aktivitet të lartë kimik, rregullim të ulët të shtresave të elektroneve të potencialit të ulët dhe të veçantë, dhe mund të bashkëveprojë me pothuajse të gjithë elementët. Tokat e drejtuara zakonisht të përdorura në lidhjet e aluminit dhe aluminit përfshijnë LA (lanthanum), CE (cerium), Y (yttrium) dhe SC (skandium). Ato shpesh shtohen në lëng alumini me modifikues, agjentë nukleues dhe agjentë të degassing, të cilat mund të pastrojnë shkrirjen, të përmirësojnë strukturën, të rafinojnë kokrrën, etj.
01Pastrimi i tokës së rrallë
Ndërsa një sasi e madhe e përfshirjeve të gazit dhe oksidit (kryesisht hidrogjen, oksigjen dhe azot) do të sillen gjatë shkrirjes dhe hedhjes së aliazhit të aluminit, pinoles, çarje, përfshirje dhe defekte të tjera do të shfaqen në casting (Figura 1A), duke zvogëluar forcën e aliazhit të aluminit. të shkallës dhe porozitetit të pikës së pinit (shiko Figurën 1b), dhe uljen e përfshirjeve dhe elementeve të dëmshëm. Arsyeja kryesore është se toka e rrallë ka një afinitet të madh me hidrogjen, i cili mund të thithë dhe shpërndajë hidrogjen në sasi të mëdha dhe të formojë komponime të qëndrueshme, të cilat janë kryesisht bublesh në mënyrë të rrallë të përmbajtjes së hidrogjenit të aluminit; proces, në mënyrë që të arrijë qëllimin e pastrimit të lëngut të aluminit.
Praktika ka vërtetuar se Toka e rrallë ka efektin e zvogëlimit të përmbajtjes së hidrogjenit, oksigjenit dhe squfurit në lidhjet e aluminit dhe aluminit. Shtimi i 0.1% ~ 0.3% RE në lëngun e aluminit është e dobishme për të hequr më mirë papastërtitë e dëmshme, për të rafinuar papastërtitë ose për të ndryshuar morfologjinë e tyre, në mënyrë që të rafinojnë dhe shpërndajnë në mënyrë të barabartë kokrra; hequr, duke pastruar kështu lëngun e aluminit; grimcat e mbetura të imëta bëhen bërthama heterogjene të aluminit për të rafinuar kokrrat.
Fig. 1 Morfologjia SEM e 7075 aliazh pa re dhe w (re) = 0.3%
a Re nuk është shtuar; b. Shtoni w (re) = 0.3%
02Metamorfizmi i tokës së rrallë
Modifikimi i rrallë i Tokës manifestohet kryesisht në rafinimin e kokrrave dhe dendritëve, duke penguar shfaqjen e fazës së trashë lamelare T2, duke eleminuar fazën masive të trashë të shpërndarë në kristalin parësor dhe duke formuar fazën sferike, në mënyrë që komponimet e tij të rralla dhe të rralluara të jenë të mëdha se sa të jetë e rrallë, të jetë e rrallë, e cila është e rrallë e përbërësve të tij, të jetë e rrallë, e cila është e rrallë, e cila është e rrallë, e cila është e rrallë, e cila është e rrallë, që të jetë,, të jetë, që të jetë, që të jetë, i cili është i rrallë i përbërësve të tij. relativisht aktive. Shkrirja në lëngun e aluminit është shumë i lehtë për të mbushur defektet sipërfaqësore të fazës së aliazhit, gjë që zvogëlon tensionin sipërfaqësor në ndërfaqen midis fazave të reja dhe të vjetra, dhe përmirëson shkallën e rritjes së bërthamës kristal; në të njëjtën kohë, ai gjithashtu mund të formojë një film aktiv sipërfaqësor midis kokrrave dhe lëngut të shkrirë për të parandaluar rritjen e kokrrizave të gjeneruara dhe të rafinojë strukturën e aliazhit (shiko Figura 2B).
Fig. 2 Mikrostruktura e lidhjeve me shtesë të ndryshme
a Dozimi i ri është 0; b. Shtimi i ri është 0.3%; c. Shtimi i ri është 0.7%
Pas shtimit të elementeve të rralla të tokës, kokrrat e fazës (al) filluan të bëhen më të vogla, gjë që luajti një rol në rafinimin e kokrrave α (Al) të shndërruar në një formë të vogël të trëndafilit ose shufrës, kur përmbajtja e tokës së rrallë është 0.3%αthe madhësia e kokrrave (Al) faza e rrallë është më e vogla, dhe gradualisht rritet me rritjen e mëtejshme të përmbajtjes së rrallë të tokës. Temperatura Për një periudhë të caktuar kohore, Toka e rrallë do të luajë rolin më të madh në metamorfizëm. Për shtesë, numri i bërthamave kristal të komponimeve të formuara nga alumini dhe toka e rrallë rritet shumë kur metali kristalizohet, gjë që bën gjithashtu të rafinuar strukturën e aliazhit. Hulumtimi tregon se toka e rrallë ka efekt të mirë modifikimi në aliazh alumini.
03 Efekt mikroalloying i tokës së rrallë
Toka e rrallë ekziston kryesisht në lidhjet e aluminit dhe aluminit në tre forma: zgjidhje e ngurtë në matricëα (AL); ndarja në kufirin e fazës, kufiri i grurit dhe kufiri i dendritit; zgjidhje e ngurtë në ose në formën e kompleksit të rrallë të tokës.
Forma e ekzistencës së tokës së rrallë në alumin dhe aliazh alumini është e lidhur ngushtë me sasinë e saj shtesë. Generally, when RE content is less than 0.1%, the role of RE is mainly fine grain strengthening and finite solution strengthening;When RE content is 0.25%~0.30%, RE and Al form a large number of spherical or short rod like intermetallic compounds, which are distributed in the grain or grain boundary, and a large number of dislocations, fine grain spheroidized structures and dispersed rare earth compounds appear, which will produce micro alloying efekte të tilla si forcimi i fazës së dytë.
◆ ◆ Efekti i tokës së rrallë në vetitë e aluminit dhe aliazhit të aluminit◆
01 Efekti i tokës së rrallë në vetitë mekanike gjithëpërfshirëse të aliazhit
Forca, ngurtësia, zgjatja, ashpërsia e frakturës, rezistenca ndaj veshjes dhe vetitë e tjera mekanike gjithëpërfshirëse të aliazhit mund të përmirësohen duke shtuar sasinë e duhur të tokës së rrallë.0.3% RE është shtuar për të hedhur aluminin ZL10 Series aliazhσbNga 205.9 MPa në 274 MPa, dhe HB nga 80 në 108; duke shtuar 0.42% SC në 7005 aliazhbu rrit nga 314MPa në 414MPa, σ0.2U rrit nga 282MPa në 378MPa, plasticiteti u rrit nga 6.8% në 10.1%, dhe stabiliteti i temperaturës së lartë u përmirësua ndjeshëm; LA dhe CE mund të përmirësojnë ndjeshëm superplastitetin e aliazhit. Shtimi i 0.14%~ 0.64%LA në aliazh AL-6MG-0.5MN rrit superplasticitetin nga 430%në 800%~ 1000%; një studim sistematik i aliazhit Al Si tregon se forca e rendimentit dhe forca përfundimtare e tensionit të aliazhit mund të përmirësohet shumë duke shtuar një sasi të përshtatshme të SC.FIG. 3 tregon shfaqjen SEM të frakturës në tërheqje të al-Si7-mg0.8aliazh, që tregon se është një frakturë tipike e ndarjes së brishtë pa ri, ndërsa shtohet 0.3% RE, struktura e dukshme e zbehtë shfaqet në frakturë, gjë që tregon se ka ashpërsi dhe dukjesi të mira.
Fig. 3 Morfologjia e frakturës në tërheqje
a Nuk u bashkua me re; b. Shtoni 0.3% Re
02Efekti i tokës së rrallë në vetitë e temperaturës së lartë të lidhjeve
Duke shtuar një sasi të caktuar tëtokë e rrallënë aliazh alumini mund të përmirësojë në mënyrë efektive rezistencën e oksidimit të temperaturës së lartë të aliazhit të aluminit.Adding 1%~ 1.5%Tokë e rrallë e përzier në aliazhin e eutektikës Al Si Si Rrit Aliazhet mund të përmirësojnë vetitë me temperaturë të lartë të lidhjeve; aliazhin e solidarizuar me shpejtësi AL-8.4% Fe-3.4% CE mund të punojë për një kohë të gjatë nën 400 ℃, duke përmirësuar shumë temperaturën e punës të aliazhit të aluminit; SC i shtohet AL MG Si aliazh për të formuar AL për të formuar AL për të formuar AL3Grimcat e SC që nuk janë të lehta për tu shtrënguar në temperaturë të lartë dhe janë të lidhura me matricën për të pin kufirin e grurit, në mënyrë që aliazh të ruajë një strukturë të pakonstueshme gjatë annealimit, dhe përmirëson shumë vetitë me temperaturë të lartë të aliazhit.
03 Efekti i tokës së rrallë në vetitë optike të lidhjeve
Shtimi i tokës së rrallë në aliazh alumini mund të ndryshojë strukturën e filmit të tij të oksidit sipërfaqësor, duke e bërë sipërfaqen më të ndritshme dhe të bukur.Kur 0.12%~ 0.25%RE i shtohet aliazhit të aluminit, reflektimi i oksidimit dhe i ngjyrosur 6063 profili më i mirë është deri në 92%; kur 0.1%~ 0.3%RE është shtuar në al -mg alumin alumin, alumin alumin, alumin e aluminit më të mirë.
04 Efekti i tokës së rrallë në vetitë elektrike të lidhjeve
Shtimi i re në aluminin me pastërti të lartë është i dëmshëm për përçueshmërinë e aliazhit, por përçueshmëria mund të përmirësohet në një masë të caktuar duke shtuar një re të përshtatshme për aluminin e pastër industrial dhe al mg si përcjellje të ndara. aliazh, i cili është miratuar nga shumica e fabrikave të telit shtëpiak; shtoni gjurmë toke të rrallë në alumin me pastërti të lartë për të bërë kondensatorin e petë. Kur përdoret në produkte 25kV, indeksi i kapacitetit është dyfishuar, kapaciteti për vëllimin e njësisë rritet me 5 herë, pesha zvogëlohet me 47%, dhe vëllimi i kondensatorit është zvogëluar ndjeshëm.
05Efekti i tokës së rrallë në rezistencën e korrozionit të aliazhit
Në disa mjedise shërbimi, veçanërisht në prani të joneve të klorurit, lidhjet janë të ndjeshme ndaj korrozionit, korrozionit të çarjes, korrozionit të stresit dhe lodhjes së korrozionit. Në mënyrë që të përmirësojnë rezistencën e korrozionit të lidhjeve të aluminit, janë kryer shumë studime. Shtë konstatuar se shtimi i sasisë së përshtatshme të tokës së rrallë në lidhjet e aluminit mund të përmirësojë në mënyrë efektive rezistencën e tyre për korrozionin. Mostrat e bëra duke shtuar sasi të ndryshme të tokave të përziera të rralla (0,1%~ 0.5%) në alumini u njomën në shëllirë dhe ujërat e detit artificial për tre vjet radhazi. Rezultatet tregojnë se shtimi i një sasie të vogël të tokave të rralla në alumin mund të përmirësojë rezistencën ndaj korrozionit të aluminit, dhe rezistenca ndaj korrozionit në shëllirë dhe ujërat e detit artificial është 24% dhe 32% më i lartë se ai i aluminit, përkatësisht duke përdorur metodën kimike të avullit dhe duke shtuar një metodë të rrallë të tokës (LA, LA, etj.), Një hayer i konvertimit të rrallë të tokës mund të jetë në sipërfaqe të formës së rrallë të tokës së rrallë të tokës (LA, LA, CE, etj.) aliazh, duke e bërë potencialin e elektrodës sipërfaqësore të aliazhit të aluminit ka tendencë të jetë uniforme, dhe përmirësimi i rezistencës ndaj gërryerjes ndërgranulare dhe korrozionit të stresit; shtimi i LA në aliazh alumini të lartë mg mund të përmirësojë ndjeshëm aftësinë e korrozionit anti-detar të aliazhit; duke shtuar 1.5% ~ 2.5% ND në aluminët e aluminit mund të përmirësojnë performancën e lartë të temperaturës, të forcës së ajrit dhe të kornizimit të ajërit, të cilat janë aluminët e aluminit të aluminit, të cilat mund të përmirësojnë rezistencën e ajërimit të ajërit, të cilat mund të përmirësojnë aluminin e aluminit të aluminit, të cilat mund të përmirësojnë rezistencën e ajërimit të ajër. Përdoret gjerësisht si materiale të hapësirës ajrore.
◆ ◆ Teknologjia e përgatitjes së aliazhit të rrallë të aluminit të tokës.
Toka e rrallë shtohet kryesisht në formën e elementeve gjurmë në lidhjet e aluminit dhe lidhjet e tjera. Toka e rrallë ka aktivitet të lartë kimik, pikë të lartë shkrirjeje dhe është e lehtë për tu oksiduar dhe djegur në temperatura të larta. Kjo ka shkaktuar vështirësi të caktuara në përgatitjen dhe aplikimin e lidhjeve të rralla të aluminit në tokë. Në hulumtimin eksperimental afatgjatë, njerëzit vazhdojnë të eksplorojnë metodat e përgatitjes së lidhjeve të rralla të aluminit në tokë.
01 Metodë e përzierjes
Metoda e përzier e shkrirjes është të shtoni tokë të rrallë të tokës ose të përzier të rrallë të tokës në lëng alumini me temperaturë të lartë në proporcion për të bërë aliazh master ose aliazh aplikimi, dhe më pas të shkrini aliazhin master dhe aluminin e mbetur sipas lejimit të llogaritur së bashku, trazoni plotësisht dhe rafinoni.
02 Elektrolizë
Metoda e elektrolizës së kripës së shkrirë është të shtoni oksid të rrallë të tokës ose kripë të rrallë të tokës në qelizën elektrolitike të aluminit industrial dhe elektrolizën me oksid alumini për të prodhuar aliazh të rrallë të aluminit të tokës. Metoda e elektrolizës së kripës së përmirësuar është zhvilluar relativisht shpejt në Kinë. Në përgjithësi, ekzistojnë dy mënyra, domethënë, metoda e lëngshme e katodës dhe metoda elektrolitike eutektoide. Aktualisht, është zhvilluar që komponimet e rralla të tokës mund të shtohen drejtpërdrejt në qelizat elektrolitike të aluminit industrial, dhe lidhjet e rralla të aluminit të tokës mund të prodhohen nga elektroliza e shkrirjes së klorurit me metodën eutectoid.
03 Metoda e zvogëlimit aluminotermik
Për shkak se alumini ka një aftësi të fortë zvogëlimi, dhe alumini mund të formojë një shumëllojshmëri të komponimeve intermetallike me tokë të rrallë, alumini mund të përdoret si një agjent zvogëlues për të përgatitur aliazh të rrallë të aluminit në tokë. Reagimet kryesore kimike tregohen në formulën e mëposhtme:
RE2O3+ 6al → 2Real2+ Al2O3
Midis tyre, oksidi i rrallë i tokës ose skorja e pasur e pasur me tokë mund të përdoret si lëndë të para të rralla të tokës; agjenti zvogëlues mund të jetë alumini i pastër industrial ose alumini i silikonit; temperatura e zvogëlimit është 1400 ℃ 1600 ℃. Në fazën e hershme, ajo u krye nën gjendjen e ekzistencës së agjentit të ngrohjes dhe fluksit, dhe temperatura e lartë e zvogëlimit do të shkaktonte shumë probleme; në vitet e fundit, hulumtimet kanë zhvilluar një alumin të ri. Në një temperaturë më të ulët (780 ℃), reaksioni i uljes së aluminotermikut përfundon në sistemin e fluorit të natriumit dhe klorurit të natriumit, i cili shmang problemet e shkaktuara nga temperatura origjinale e lartë.
◆ ◆ Progresi i aplikimit të aliazhit të rrallë të aluminit të tokës.
01 Zbatimi i aliazhit të rrallë të aluminit në tokë në industrinë e energjisë
Për shkak të avantazheve të përcjellshmërisë së mirë, kapacitetit të madh aktual të mbajtjes, forcës së lartë, rezistencës së veshjes, përpunimit të lehtë dhe jetës së gjatë të shërbimit, aliazh të rrallë të aluminit të tokës mund të përdoren për të prodhuar kabllo, linjat e transmetimit të sipërm, bërthamat e telit, telat e rrëshqitjes dhe telat e hollë për qëllime të veçanta. përmbajtje, e cila ka një ndikim më të madh në vetitë elektrike. Adding an appropriate amount of rare earth can improve the existing morphology and distribution of silicon in the alloy, which can effectively improve the electrical properties of aluminum;Adding a small amount of yttrium or yttrium rich mixed rare earth into the heat-resistant aluminum alloy wire can not only maintain good high-temperature performance but also improve the conductivity;Rare earth can improve the tensile strength, heat resistance and corrosion resistance of aluminum sistemi aliazh. Kabllot dhe përcjellësit e bërë nga aliazh i rrallë i aluminit në tokë mund të rrisin hapësirën e kullës kabllovike dhe të zgjasin jetën e shërbimit të kabllove.
02Zbatimi i aliazhit të rrallë të aluminit në tokë në industrinë e ndërtimit
6063 Aliazh alumini është më i përdorur në industrinë e ndërtimit. Shtimi i 0.15% ~ 0.25% Tokë e rrallë mund të përmirësojë ndjeshëm strukturën AS të hedhura dhe strukturën e përpunimit, dhe mund të përmirësojë performancën e nxjerrjes, efektin e trajtimit të nxehtësisë, vetitë mekanike, rezistencën ndaj korrozionit, performancën e trajtimit sipërfaqësor dhe tonin e ngjyrave. Konstatohet se toka e rrallë është shpërndarë në 6063 alumini aliazh-al neutralizon kufirin e fazës, kufirin e grurit dhe interdendimin, dhe ato janë të shpërndara në formë të përbërë ose të ekzaminuara në të cilat janë në formë të përbërë ose të ekzaminuara në ekzistencën e tyre, në të cilat janë të përbëra nga neutralizimet e komponimit, të shpërndara në të, ato që janë të përbëra nga përbërja, e cila Përbërjet për të rafinuar strukturën dhe kokrrat e dendritit, në mënyrë që madhësia e eutektikës së pazgjidhur dhe madhësia e zbehjes në zonën e zbehtë të bëhet dukshëm më e vogël, shpërndarja është e njëtrajtshme, dhe dendësia të rritet, në mënyrë që vetitë e ndryshme të aliazhit të përmirësohen për të ndryshuar dege. Për shembull, forca e profilit rritet me më shumë se 20%, zgjatja është rritur me 50%, dhe shkalla e korrozionit zvogëlohet për më shumë se dy herë, trashësia e filmit oksid rritet me 5%~ 8%, dhe prona e ngjyrosjes rritet me rreth 3%. Prandaj, ri-6063 profilet e ndërtimit të aliazhit përdoren gjerësisht.
03Zbatimi i aliazhit të rrallë të aluminit në tokë në produktet e përditshme
Shtimi i gjurmëve të rralla të tokës në aliazh alumini të aluminit të aluminit të aluminit dhe aluminit të pastër, mund të përmirësojnë ndjeshëm vetitë mekanike, pronën e thellë të vizatimit dhe rezistencën ndaj korrozionit. Nevojat e përditshme të tilla si vazo alumini, pans alumini, pantallona alumini të bëra nga alumini, pjesët e aluminit të bëra nga alumini, të gjitha ato të bëra nga alumini. Keni më shumë se dy herë rezistencën ndaj korrozionit, 10% ~ 15% ulje të peshës, 10% ~ 20% rritje të rendimentit, 10% ~ 15% ulje të kostos së prodhimit, dhe vizatim më i mirë i thellë dhe performanca e thellë e përpunimit në krahasim me produktet e aliazhit të aluminit pa tokë të rrallë.
04 Zbatimi i aliazhit të rrallë të aluminit në tokë në aspekte të tjera
Shtimi i disa mijëra të mijërave të tokës së rrallë në aliazhin e hedhjes së serive më të përdorura gjerësisht mund të përmirësojë ndjeshëm performancën e përpunimit të aliazhit. Shumë marka të produkteve janë përdorur në avionë, anije, automobila, motorë nafte, motoçikleta dhe automjete të blinduara (pistoni, kuti ingranazhi, cilindër, instrumente dhe pjesë të tjera). Në kërkime dhe aplikim, konstatohet se SC është elementi më efektiv për të optimizuar strukturën dhe pronat e aluminave të aluminit. Ka forcim të fortë shpërndarjeje, forcimin e rafinimit të grurit, forcimin e zgjidhjes dhe forcat e forcimit të mikroalloy në alumin, dhe mund të përmirësojë forcën, ngurtësinë, plasticitetin, ashpërsinë, rezistencën ndaj korrozionit, rezistencën e nxehtësisë, etj. Aliazh alumini i zhvilluar nga NASA ka forcë të lartë dhe temperaturë të lartë dhe stabilitet të temperaturës së ulët dhe është aplikuar në fuselazhin e avionëve dhe pjesët strukturore të avionëve; aliazh 0146al Cu Li SC i zhvilluar nga Rusia është aplikuar në rezervuarin e karburantit kriogjenik të anijes.
Nga vëllimi 33, numri 1 i tokës së rrallë nga Wang Hui, Yang an dhe yun qi
Koha e postimit: Korrik-05-2023