7xxx, 5xxx, һәм 2xxx серияле алюминий эретмәләренә сирәк җир элементларын (REE) өстәү буенча киң тикшеренүләр үткәрелде, күренекле эффектлар күрсәттеләр. Аерым алганда, 7xxx серияле алюминий эретмәләре, аларда күп эретүче элементлар бар, эретү һәм кастинг вакытында еш каты сегрегация кичерәләр, бу зур күләмдә эвтектик этаплар барлыкка китерә. Бу эретмәнең гомуми эшенә зыян китереп, каты һәм коррозиягә каршы торуны киметә. Сирәк җир элементларын бик эретелгән алюминий эретмәләренә кертү бөртекләрне чистартырга, сегрегацияне басарга һәм матрицаны чистартырга мөмкин, шуның белән микросруктураны һәм гомуми үзлекләрне яхшырта ала.
Күптән түгел суперпластик ашлык эшкәртүченең бер төре игътибарга лаек. Бу эшкәртүчеләр ашлык һәм су асты чикләренең зәгыйфьләнүен көчәйтү өчен La һәм Ce кебек сирәк җир элементларын кулланалар. Бу бөртекләрне чистартып кына калмый, явым-төшемнәрнең бердәм таралышына ярдәм итә, рестрализацияне баса, һәм эретелгән эретүчәнлекне сизелерлек яхшырта, ахыр чиктә экструзия процессларында җитештерүчәнлекне арттыра.
7xxx серияле алюминий эретмәләрендә сирәк җир элементлары гадәттә өч ысул белән өстәлә:
1.Сирәк җир элементлары;
2. Zr һәм сирәк җир элементларының берләшүе;
3. Zr, Cr, сирәк җир элементларының берләшүе.
Сирәк җир элементларының гомуми эчтәлеге гадәттә 0,1–0,5 вт% эчендә контрольдә тотыла.
Сирәк Earthир элементлары механизмнары
La, Ce, Sc, Er, Gd, Y кебек сирәк җир элементлары алюминий эретмәләренә берничә механизм ярдәмендә өлеш кертә:
Ашлыкны чистарту: сирәк җир элементлары бертөрле таралган явым-төшемнәрне формалаштыралар, алар гетероген нуклеация мәйданнары ролен үтиләр, дендрит структураларын тигезләнгән бөртекле бөртекләргә әйләндерәләр, бу көч һәм сыгылманы яхшырта.
Сегрегацияне бастыру: Эретү һәм катылану вакытында сирәк җир элементлары бердәм элемент бүленешенә ярдәм итә, эвтектик формалашуны киметә һәм матрица тыгызлыгын арттыра.
Матрицаны чистарту: Y, La, Ce эретелгән пычраклар белән реакциягә керә ала (O, H, N, S) тотрыклы кушылмалар барлыкка китерә, газ күләмен киметә һәм эретү сыйфатын арттыра.
Рекристализация тәртибен модификацияләү: Кайбер сирәк җир элементлары ашлык һәм субгрейн чикләрен кысалар, дислокация хәрәкәтен һәм ашлык чикләрен күчерүне тыялар. Бу рестрализацияне тоткарлый һәм җылылык эшкәртү вакытында яхшы субгрейн структураларын саклый, көчне дә, коррозиягә каршы торуны яхшырта.
Earthирнең төп сирәк элементлары һәм аларның эффектлары
Скандиум (Sc)
Sc сирәк җир элементлары арасында иң кечкенә атом радиусына ия һәм шулай ук металл. Бу деформацияләнгән алюминий эретмәләренең үзлекләрен көчәйтүдә бик эффектив.
Алюминий эретмәләрендә Sc бер-берсенә туры килгән Al₃Sc булып яудыра, рестрализация температурасын күтәрә һәм ашлык кушылуны баса.
Zr белән кушылганда, югары температуралы тотрыклы Al₃ (Sc, Zr) кисәкчәләр барлыкка килә, тигезләнгән бөртеклеләрне алга этәрә һәм дислокация хәрәкәтенә һәм ашлык чик миграциясенә комачаулый. Бу көчне, арыганлыкка каршы торуны, стресс-коррозия эшләрен яхшырта.
Артык Sc каты Al₃ (Sc, Zr) кисәкчәләренә китерергә мөмкин, рестрализация сәләтен, көчен һәм сыгылмалылыгын киметә.
Эрбиум (Эр)
Er Sc белән охшаш, ләкин кыйммәтрәк.
7xxx серия эретмәләрендә, тиешле Er өстәмәләре бөртекләрне чистарталар, дислокация хәрәкәтен һәм ашлык чикләрен күчерүне тыялар, рестрализацияне бастыралар, көчен арттыралар.
Zr белән кушылганда, Al₃ (Er, Zr) кисәкчәләр барлыкка килә, алар Al₃Er белән чагыштырганда термик яктан тотрыклырак, яхшырак рестрализацияне тәэмин итәләр.
Артык Er Al₈Cu₄Er этапларын чыгарырга мөмкин, бу көчне дә, сыгылманы да киметә.
Гадолиниум (Gd)
Уртача Gd өстәмәләре бөртекләрне чистарта, көч һәм сыгылманы арттыра, һәм матрицада Zn, Mg, Cu эретүчәнлеген арттыра.
Нәтиҗә ясалган Al₃ (Gd, Zr) фаза пинклары һәм субгрейн чикләре, рестрализацияне кысалар. Ашлык өслегендә актив фильм формалаша, ашлык үсешен тагын да чикли.
Артык Gd ашлыкның кушылуына һәм механик үзлекләренең начарлануына китерергә мөмкин.
Лантанум (La), Cerium (Ce), һәм Yttrium (Y)
La бөртекләрне чистарта, кислород күләмен киметә, ашлык өслегендә актив пленка формалаштыра.
La һәм Ce GP зонасын һәм η ′ фаза явым-төшемен күтәрәләр, матрицаның көчен һәм коррозиягә каршы торуны яхшырталар.
Y матрицаны чистарта, эретелгән эретелгән элементларның каты эремәгә таралуына комачаулый, нуклеяциягә ярдәм итә, ашлык чикләре һәм эчке арасындагы потенциаль аермаларны киметә, коррозиягә каршы торуны көчәйтә.
Артык La, Ce, яки Y тупас блоклы кушылмаларга китерергә мөмкин, алар тотрыклылыкны һәм көчне киметәләр.
Зур сирәк җир элементларының үзенчәлекләре һәм алюминийда аларның характеристикалары
Пост вакыты: 21-2025 август
