Soveltaminenharvinainen maametalliAlumiiniseos suoritettiin aikaisemmin ulkomailla. Vaikka Kiina aloitti tämän näkökohdan tutkimuksen ja soveltamisen vasta 1960 -luvulla, se on kehittynyt nopeasti. Mekanismitutkimuksesta on tehty paljon työtä käytännölliseen sovellukseen, ja joitain saavutuksia on tehty. Harvinaisten maametallien elementtien lisäämisen avulla alumiiniseosten mekaanisia ominaisuuksia, valuominaisuuksia ja sähköisiä ominaisuuksia on parannettu huomattavasti. Uusien materiaalien kentällä, rikkaat optiset, sähkö- ja magneettiset ominaisuudet, harvinaiset maapallot, harvinaiset maamateriaalit. jne.
◆ ◆ Harvinaisten maametallien toimintamekanismi alumiini- ja alumiiniseoksessa ◆ ◆
Harvinaisella maametallilla on korkea kemiallinen aktiivisuus, matala potentiaali ja erityinen elektronikerrosjärjestely, ja ne voivat olla vuorovaikutuksessa melkein kaikkien elementtien kanssa. Alumiinissa ja alumiiniseoksissa yleisesti käytettyjä maat sisältävät LA: n (lanthanum), CE (cerium), Y (yttrium) ja SC (skandium). Niitä lisätään usein alumiininesteeseen modifioijien, ytimtävien aineiden ja kaasunpoistoaineiden kanssa, jotka voivat puhdistaa sulan, parantaa rakennetta, jalostaa viljaa jne.
01Harvinaisten maametallien puhdistus
Koska suuri määrä kaasu- ja oksidien sulkeumia (pääasiassa vetyä, happea ja typpeä) tuodaan alumiiniseoksen sulamisen ja valun sulamisen ja valun aikana valussa esiintyy (ks. Kuva 1A), joka vähentää alumiini -alloy -all -all -all -all -all -all -all -all -allo -allo -muodon. Pinan reikänopeuden ja huokoisuuden vähentäminen (katso kuva 1b) ja sulkeumien ja haitallisten elementtien vähentäminen. Tärkein syy on, että harvinaisella maamyymälällä on suuri affiniteetti vedyn kanssa, joka voi absorboida ja liuottaa vetyä suuriin määriin ja muodostaa stabiilit yhdisteet muodostamatta kuplia, mikä vähentää merkittävästi vetypitoisuutta ja huokoisuutta, joka on enimmäkseen alumin. Sulatusprosessi, jotta saavutetaan alumiinin nesteen puhdistamisen tarkoitus.
Harjoittelu on osoittanut, että harvinaisella maametallilla on vaikutusta vähentämään vety-, hapen- ja rikkipitoisuutta alumiini- ja alumiiniseosissa. 0,1% ~ 0,3%: n RE: n lisääminen alumiininesteeseen on hyödyllistä poistaa haitallisia epäpuhtauksia, hienosäätää epäpuhtauksia tai muuttaa niiden morfologiaa, jotta jyvät ja jakavat tasaisesti; lisäksi RE: tä ja haitallisia epäpuhtauksia, joilla on alhainen sulamispiste binaariset yhdisteet, kuten RES, Soveble kemiallinen, ja osaava väheneminen ja osakevaraus ja osakevaraus ja osakelu, joka voi muodostaa korkean sulamisen, alhaisen tiheyden ja stabiilien ominaisuuksien, jotka voivat olla formit -formisiaan yhdisteitä. poistettu, puhdistaen siten alumiinineste; jäljellä olevista hienoista hiukkasista tulee alumiinin heterogeenisiä ytimiä viljojen puhdistamiseksi.
Kuva 1 SEM -morfologia 7075 -seoksesta ilman RE: tä ja W (RE) = 0,3%
a. RE: tä ei lisätään; b. Lisää w (uudelleen) = 0,3%
02Harvinaisen maan metamorfismi
Harvinaisten maametallien modifikaatio ilmenee pääasiassa jyvien ja dendriittien puhdistamisessa, mikä estää karkean lamelli -T2 -faasin esiintymistä, poistaen primaarikiteessä jakautuneen karkean massiivisen faasin ja pallomaisen muodonmuodostuneen fagmentin ja fragmenttiyhdisteet rajan rajan vähentyessä (ks. Kuva 2) .Generaalisesti, että radien atomi on suurempi kuin alumiin ja ATOM: n asemaa. Alumiinnesteen sulaminen on erittäin helppo täyttää seosfaasin pintavirheet, mikä vähentää pintajännitystä uusien ja vanhojen faasien välisessä rajapinnassa ja parantaa kideytimen kasvua; samalla se voi myös muodostaa pinta -aktiivisen kalvon jyvien ja sulan nesteen välisen pintakalvon (SEE SEE 2B) kasvun estämiseksi.
Kuva 2 Seosten mikrorakenne, jolla on erilainen uudelleenlisäys
a. Annostus on 0; b. Lisäys on 0,3%; c. Lisäys on 0,7%
Kun (AL) -faasin jyvät alkoivat pienentyä harvinaisten maametallien elementteihin, joilla oli merkitystä jalostamisessa jyvien (al) puhdistamisessa, joka muuttui pieneksi ruusun tai sauvan muotoon, kun harvinaisen maametallien pitoisuus on 0,3%α -rakeista (AL) -vaihetta on pienin, ja vähitellen nousee harvinaisen maametallien sisältöön ja pitävänsä incubation -ajanjakson ja vain pitävänsä incubation -ajanjakson lisäyksen. Lämpötila tietyn ajanjakson ajan harvinaisella maapalloilla on suurin rooli metamorfismissa. Lisäksi lisäyksillä alumiinin ja harvinaisen maametallien muodostamien yhdisteiden kidesydinten lukumäärä kasvaa huomattavasti, kun metalli kiteytyy, mikä tekee seosrakenteesta myös hienostuneita. Tutkimus osoittaa, että harvinaisella maapallolla on hyvä modifiointivaikutus aluminaumin seokseen.
03 Harvinaisen maametallien mikrotasoinen vaikutus
Harvinainen maa on pääasiassa alumiini- ja alumiiniseoksissa kolmessa muodossa: kiinteä liuos matriisi (AL); segregaatio faasirajalla, raeko -raja ja dendriittien rajat; kiinteä liuos yhdisteen muodossa tai sen muodossa. Harvinaisen maametallien vahvistavat vaikutukset alumiini -seoksissa sisältävät pääasiassa rakeista jalostamisen vahvistamisen, äärellisen liuoksen vahvistamisen ja toisen aseman vahvuuden.
Harvinaisten maametallien olemassaolomuoto alumiinissa ja alumiiniseoksessa liittyy läheisesti sen lisäysmäärään. Yleensä, kun RE -pitoisuus on alle 0,1%, RE: n rooli on pääasiassa hienon jyvien vahvistaminen ja rajallinen liuoksen vahvistaminen; kun RE -pitoisuus on 0,25%~ 0,30%, RE ja Al muodostavat suuren määrän pallomaisia tai lyhyitä sauvia, kuten metallien välisiä yhdisteitä, jotka jakautuvat vilja- tai rakeisiin rajoihin ja suuret määrät dislocations, jotka ovat peräisin. kuten toisen vaiheen vahvistaminen.
◆ ◆ Harvinaisten maametallien vaikutus alumiinin ja alumiiniseoksen ominaisuuksiin ◆◆
01 Harvinaisten maametallien vaikutus seoksen kattaviin mekaanisiin ominaisuuksiin
Seoksen voimakkuus, kovuus, pidentyminen, murtumislujuus, kulutuskestävyys ja muut kattavat mekaaniset ominaisuudet voidaan parantaa lisäämällä asianmukaista määrää harvinaisia maametallia.0,3% RE: tä lisätään valettuun alumiiniin ZL10 -sarjan seokseseenbVuodesta 205,9 MPa - 274 MPa ja HB 80: sta 108: een; lisäämällä 0,42% SC: iin 7005 -seokseenblisääntynyt 314MPa: sta 414MPa, σ0,2Kasvattu 282MPA: sta 378MPA: iin, plastisuus kasvoi 6,8%: sta 10,1%: iin ja korkean lämpötilan stabiilisuus parani merkittävästi; LA ja CE voivat parantaa merkittävästi seoksen superplastisuutta. Lisäämällä 0,14%~ 0,64%LA: ta AL-6MG-0,5MN-seokseen lisää superplastisuutta 430%: sta 800%: iin ~ 1000%; systemaattinen tutkimus AL-seoksesta osoittaa, että satolujuus ja seoksen lopullinen vetolujuus voidaan parantaa huomattavasti lisäämällä sopiva määrä SC.FIG: tä. 3 näyttää al-Si7-Mg: n vetolujuuden SEM-esiintymisen0,8Seos, joka osoittaa, että se on tyypillinen hauras pilkkoutumismurtuma ilman RE: tä, kun taas 0,3%: n RE: n jälkeen on lisätty, että murtumassa esiintyy ilmeinen dimple -rakenne, mikä osoittaa, että sillä on hyvä sitkeys ja taipuisuus.
Kuva 3 Vetolujuuden morfologia
a. Ei liittynyt Re; b. Lisää 0,3% Re
02Harvinaisten maametallien vaikutus seosten korkean lämpötilan ominaisuuksiin
Lisäämällä tietyn määränharvinainen maametalliAlumiiniseokseksi alumiiniseoksen korkean lämpötilan hapettumiskestävyyttä voidaan tehokkaasti parantaa. 1%~ 1,5%sekoitettujen harvinaisten maapallon sekoitettujen harvinaisten maametallien sekoitettujen maan eutektisten seosten lisääminen lisää korkean lämpötilan voimakkuutta 33%, korkean lämpötilan repeämälujuuden (300 ℃, 1000 tuntia) 44%: lla ja korkean lämpötilan vakaana on merkittävästi lisätty; Seosten seokset voivat parantaa seosten korkean lämpötilan ominaisuuksia; nopeasti jähmettyneet al-8,4% Fe-3,4% CE-seos voi toimia pitkään alle 400 ℃, parantaen huomattavasti alumiiniseoksen työlämpötilaa; SC lisätään Al Mg SI -seoksen muodostamiseksi Al Al: n muodostamiseksi Al Al: n muodostamiseksi Al: n muodostamiseksi Al: n muodostamiseksi Al: n muodostamiseksi Al Al -lejeerään muodostamaan al-seos3SC-hiukkaset, joita ei ole helppo karjata korkeassa lämpötilassa ja yhteensuunnassa matriisin kanssa viljarajan kiinnittämiseksi, niin että seos ylläpitää kiistatonta rakennetta hehkutuksen aikana ja parantaa huomattavasti seoksen korkean lämpötilan ominaisuuksia.
03 Harvinaisten maametallien vaikutus seosten optisiin ominaisuuksiin
Harvinaisten maametallien lisääminen alumiiniseokseksi voi muuttaa sen pintaoksidikalvon rakennetta, mikä tekee pinnasta kirkkaamman ja kauniimman. Alumiiniseokseen lisätään 0,12%~ 0,25%RE: tä, hapettuneen ja värillisen 6063 -profiilin heijastavuus on jopa 92%; kun 0,1%~ 0,3%RE: n lisätään AL -MG -valaisulle.
04 Harvinaisten maametallien vaikutus seosten sähköisiin ominaisuuksiin
RE: n lisääminen korkean puhtaan alumiiniin on haitallista seoksen johtavuudelle, mutta johtavuutta voidaan parantaa tietyssä määrin lisäämällä asianmukaiset RE: n teollisuuden puhtaan alumiinin ja Al Mg SI: n johtavan seoksen. Koetulokset osoittavat, että alumiinin johtavuutta voidaan parantaa 2% ~ 3%: lla, mikä on 0,2%: n uudelleenmuodostumisessa, joka parantaa pienen määrän, joka voi parantaa pientä määrää. Alloy, jonka useimmat kotimaiset langan tehtaat ovat ottaneet käyttöön; lisää jäljen harvinainen maametalli korkean puhtaan alumiiniin, jotta alt folio -kondensaattori saadaan. Kun sitä käytetään 25 kV: n tuotteissa, kapasitanssiindeksi kaksinkertaistuu, kapasiteettia tilavuusyksikköä kohden kasvatetaan viisi kertaa, paino vähenee 47%ja kondensaattorin tilavuus vähenee merkittävästi.
05Harvinaisten maametallien vaikutus seoksen korroosioresistenssiin
Joissakin palveluympäristöissä, etenkin kloridi -ionien läsnä ollessa, seokset ovat alttiita korroosiolle, rakojen korroosiolle, stressikorroosiolle ja korroosion väsymykselle. Alumiiniseosten korroosionkestävyyden parantamiseksi on suoritettu monia tutkimuksia. On havaittu, että asianmukaisen määrän harvinaisen maametallien lisääminen alumiiniseoksiin voi tehokkaasti parantaa niiden korroosionkestävyyttä. Näytteet, jotka on valmistettu lisäämällä erilaisia määriä sekoitettuja harvinaisia maametallia (0,1%~ 0,5%) alumiiniin, liotettiin suolavedessä ja keinotekoisessa merivedessä kolme peräkkäistä vuotta. Tulokset osoittavat, että pienen määrän harvinaisten maametallien lisääminen alumiiniin voi parantaa alumiinin korroosionkestävyyttä, ja suolaveden ja keinotekoisen meriveden korroosionkestävyys on 24% ja 32% korkeampi kuin vastaavasti alumiinin alumiinin; Alumiiniseoksen pintaelektrodipotentiaali on yleensä tasainen ja parantamalla resistenssiä rakeiden väliselle korroosiolle ja stressin korroosiolle; LA: n lisääminen korkeaan MG-alumiiniseokseseen voi parantaa merkittävästi merenkulun anti-korroosiokykyä; lisäämällä 1,5% ~ 2,5% ND: n alumiiniresistenssiin, joka voi parantaa laaja-alaista suorituskykyistä suorituskykyä, alley-alloy-alloy-alloy-alloy-alloy-kyvynsä 1,5-vuotiaita Ilmailu- ja avaruusmateriaalit.
◆ ◆ Harvinaisten maametallien alumiiniseoksen valmistustekniikka ◆ ◆
Harvinainen maametalli lisätään enimmäkseen hivenaineen muodossa alumiiniseoksissa ja muissa seoksissa. Harvinaisella maametallilla on korkea kemiallinen aktiivisuus, korkea sulamispiste, ja se on helppo hapettaa ja polttaa korkeissa lämpötiloissa. Tämä on aiheuttanut tiettyjä vaikeuksia harvinaisten maametallien alumiiniseosten valmistelussa ja soveltamisessa. Pitkäaikaisessa kokeellisessa tutkimuksessa ihmiset jatkavat harvinaisten maametallien seosten valmistusmenetelmiä.
01 Sekoitusmenetelmä
Sekoitettu sulamismenetelmä on lisätä harvinainen maa tai sekoitettu harvinainen maa-metalli korkean lämpötilan alumiininesteeseen suhteessa päälejeeringiin tai levitysseokseen ja sulattaa sitten päälejeeringit ja jäljellä oleva alumiini lasketun korvauksen mukaan yhdessä, sekoita ja hienosäädä täysin.
02 Elektrolyysi
Sulaan suolaelektrolyysimenetelmä on lisätä harvinaisten maametallioksidin tai harvinaisen maan suolan teollisuusalumiinielektrolyyttiseen kennoon ja elektrolysointiin alumiinioksidilla harvinaisen maamaa -alumiiniseoksen tuottamiseksi. Molten Suolan elektrolyysimenetelmä on kehittynyt suhteellisen nopeasti Kiinassa. Yleensä on olemassa kaksi tapaa, nimittäin nestemäistä katodimenetelmää ja elektrolyyttistä eutektoidimenetelmää. Tällä hetkellä on kehitetty, että harvinaisia maapallon yhdisteitä voidaan lisätä suoraan teollisiin alumiinielektrolyyttisiin soluihin ja harvinaisten maametallien alumiiniseoksia voidaan tuottaa kloridisulojen elektrolyysillä eutektoidimenetelmällä.
03 Alumiiniterminen pelkistysmenetelmä
Koska alumiinilla on voimakas pelkistyskyky ja alumiini voi muodostaa erilaisia metallien välisiä yhdisteitä, joilla on harvinainen maametalli, alumiinia voidaan käyttää pelkistävänä aineena harvinaisten maametallien alumiiniseosten valmistukseen. Seuraavassa kaavassa esitetään pääkemialliset reaktiot:
RE2O3+ 6Al → 2Real2+ Al2O3
Niiden joukossa harvinaisten maametallioksidia tai harvinaisten maametallien rikkaita kuonaa voidaan käyttää harvinaisina maametallina; pelkistävä aine voi olla teollista puhdasta alumiini- tai pii -alumiinia; pelkistyslämpötila on 1400 ℃ ~ 1600 ℃. Varhaisessa vaiheessa se suoritettiin lämmitysaineen ja fluxin, ja korkean pelkistysmenetelmän, joka olisi viime vuosien, olemassaolon yhteydessä. Alemmassa lämpötilassa (780 ℃) alumiiniterminen pelkistysreaktio saadaan päätökseen natriumfluoridin ja natriumkloridin järjestelmässä, joka välttää alkuperäisen korkean lämpötilan aiheuttamat ongelmat.
◆ ◆ Harvinaisten maametallien alumiiniseoksen eteneminen ◆ ◆
01 Harvinaisten maametallien alumiiniseoksen käyttö sähköteollisuudessa
Hyvän johtavuuden, suuren virran kantokyky, korkea lujuus, kulutuskestävyys, helppo käsittely ja pitkän käyttöikä, harvinaisten maametallien alumiiniseoksen, kaapeleiden, yläpäivityslinjojen, johdon ytimien, liukujohtojen ja ohuiden johtimien valmistukseen erityistarkoituksiin, mikä on erityistä tarkoitusta varten, johtuen erityistä tarkoituksia. vaikutus sähköominaisuuksiin. Sopivan määrän harvinaisten maametallien lisääminen voi parantaa seoksessa olevan piin morfologiaa ja jakautumista, mikä voi tehokkaasti parantaa alumiinin sähköisiä ominaisuuksia; lisäämällä pienen määrän yttrium- tai yttriumrikkaita sekoitettuja harvinaisten maametallia lämmönkestävään alumiini-lanka ei voi ylläpitää hyvää korkean merenkestävyyden suorituskykyä ja parantaa harvinaisen maametallia; järjestelmä. Harvinaisista maametallien alumiiniseoksesta valmistetut kaapelit ja kaapelit voivat lisätä kaapelitornin etäisyyttä ja pidentää kaapeleiden käyttöikä.
02Harvinaisten maametallien alumiiniseoksen soveltaminen rakennusteollisuudessa
6063 Alumiiniseos on rakennusteollisuuden yleisimmin käytetty. 0,15% ~ 0,25%: n harvinaisen maan lisääminen voi parantaa merkittävästi valettuja rakennetta ja prosessointirakennetta, ja se voi parantaa suulakepuristuksen suorituskykyä, lämpökäsittelyvaikutusta, mekaanisia ominaisuuksia, korroosioresistenssiä, pintakäsittelyn suorituskykyä ja värisävyä. On havaittu, että harvinainen maa jakautuu pääasiassa 6063 alumiini-seoksella-al: lla, joka neutroituu faasirajalla, rautarajalla ja interdendriit-muodossa. Dendriittien rakenne ja jyvät siten, että liukenevan eutektisen eutektisen ja dimple -koon koko on huomattavasti pienempi, jakauma on tasainen ja tiheys kasvaa siten, että seoksen eri ominaisuudet paranevat vaihteleviin asteisiin. Esimerkiksi profiilin voimakkuutta korotetaan yli 20%, pidennys kasvaa 50%ja korroosiotasoa vähenee yli kahdesti, oksidikalvon paksuus kasvaa 5%~ 8%ja väritysominaisuudet kasvavat noin 3%. Siksi RE-6063 ALE -sovellusprofiilit ovat laajasti käytettyjä.
03Harvinaisten maametallien alumiiniseoksen levitys päivittäisissä tuotteissa
Jäljen harvinaisten maametaisten lisääminen puhtaisiin alumiiniin ja Al MG -sarjoihin alumiiniseoksissa päivittäistä käyttöä varten voivat parantaa merkittävästi mekaanisia ominaisuuksia, syvää piirtämisominaisuutta ja korroosionkestäviä. Päivittäiset tarpeet, kuten alumiiniruukku, alumiinialumi -astiat, alumiinilevyt, alumiini -lounaslaatikot, alumiini -tuet, alumiini -alumiini -tuet, alumiloissa, alumiinialumilla. Kuten kahdesti korroosionkestävyys, 10% ~ 15%: n painon alennus, 10% ~ 20%: n saannon kasvu, 10% ~ 15%: n tuotantokustannusten vähentäminen ja parempi syvä piirustus ja syväkäsittely suorituskyky verrattuna alumiiniseostuotteisiin ilman harvinaisia maamateriaisia.
04 Harvinaisten maametallien alumiiniseoksen soveltaminen muilla näkökohdilla
Muutaman tuhannen harvinaisen maametallien lisääminen yleisimmin käytetylle Al Si -sarjan valamiseokselle voi parantaa merkittävästi seoksen koneistustehokkuutta. Lentokoneissa, laivoissa, autoissa, dieselmoottoreissa, moottoripyörissä ja panssaroiduissa ajoneuvoissa (mäntä, vaihdelaatikko, sylinteri, instrumentit ja muut osat). Tutkimuksessa ja sovelluksessa havaitaan, että SC on tehokkain elementti alumiinien alloysten rakenteen ja ominaisuuksien mukaan monia tuotemerkkejä. Siinä on vahva leviämisen vahvistaminen, viljan hienostuneiden vahvistaminen, liuoksen vahvistaminen ja mikroalloon vahvistaminen alumiiniin, ja se voi parantaa seoksien lujuutta, kovuutta, plastiikkaa, sitkeyttä, korroosionkestävyyttä, lämmönkestävyyttä jne. NASA: n kehittämisellä on suuri lujuus ja korkea lämpötila ja matala lämpötilan stabiilisuus, ja se on levitetty lentokoneiden runko- ja lentokoneiden rakenteellisiin osiin; Venäjän kehittämä 0146Al Cu SC -seos on levitetty avaruusaluksen kryogeeniseen polttoainesäiliöön.
Wang Hui, Yang An ja Yun Qi: n harvinaisesta maametallista 1 osa 33, numero 1
Viestin aika: heinäkuu-05-2023