Enfliyans eleman latè ra sou pwopriyete mekanik alyaj mayezyòm
Manyezyòm ak alyaj li yo, kòm materyèl estriktirèl metal ki pi lejè kounye a, gen avantaj tankou dansite ki ba, segondè fòs espesifik ak rèd, segondè tranpaj, bon konduktiviti tèmik, machinabilite ekselan, gwosè pati ki estab, ak resiklaj fasil. Yo lajman itilize nan endistri tankou avyasyon, ayewospasyal, endistri otomobil, transpò, elektwonik, kominikasyon, ak òdinatè.
Akòz ensifizan pwopriyete mekanik ak rezistans korozyon pòv, alyaj mayezyòm yo limite nan aplikasyon toupatou yo nan pwodiksyon ak lavi chak jou. Sepandan, lè yo ajoute yon ti kantite latè ra, pwopriyete yo divès kalite alyaj mayezyòm ka amelyore anpil. Eleman latè ra yo sitiye nan gwoup IIIB nan tablo peryodik la. Estrikti elektwonik ki pi ekstèn nan atòm se menm bagay la, tou de gen de elektwon, pandan y ap dezyèm estrikti elektwonik ekstèn lan menm jan an. Kantite elektwon sou òbital 4f nan twazyèm ak dènye kouch varye ant 0 ak 14; Pwopriyete chimik yo pa siyifikativman diferan, epi yo tout trè aktif. Alyaj Manyezyòm ak eleman latè ra tou de gen yon estrikti kristal egzagonal dans, kidonk eleman latè ra yo gen yon gwo solubility solid nan alyaj mayezyòm. Eksepte pou Sc, lòt 16 eleman latè ra yo ka fòme faz eutektik ak Mg, ak eleman latè ki pi ra yo gen gwo solubilite solid nan Mg.
Efè a nan eleman latè ra sou pirifikasyon ak rafineman grenn nan alyaj Mg
Manyezyòm gen pwopriyete chimik aktif epi li gen tandans reyaji ak O2 ak H2O pou fòme MgO, sa ki lakòz enklizyon oksid nan alyaj mayezyòm, ki diminye bon jan kalite a ak pèfòmans nan alyaj mayezyòm. Enklizyon oksidize jeneralman egziste sou fwontyè matris oswa grenn nan depoze alyaj mayezyòm, sa ki lakòz krak fatig nan alyaj la ak diminye pwopriyete mekanik ak korozyon rezistans. Anplis de sa nan eleman latè ra ka pa sèlman diminye kantite enklizyon, men tou, rafine gwosè grenn lan ak amelyore pèfòmans nan alyaj la.
Lè eleman latè ra Ce yo ajoute nan AM50 alyaj mayezyòm, Ce jwe yon wòl nan pirifye alyaj la, diminye enpurte tankou Fe ak Ni. Anplis de sa nan Y ka diminye gwosè a grenn nan alyaj extrudée Mg Zn Zr, ak gwosè a grenn pa gen ladan ka diminye from14.2μm 3.2μm, gout nan 3% (fraksyon mas). Diminye a se kòm yon wo 77%.
1. Enfliyans eleman latè ra sou pwopriyete mekanik Mg alyaj
1.1Mg Al RE sistèm
Mg Al seri mayezyòm alyaj yo se kounye a ki pi divès ak lajman itilize seri alyaj mayezyòm. Eleman latè ra ajoute nan alyaj mayezyòm seri Mg Al sitou gen ladan Ce, Y, Nd, elatriye Mg Al ki baze sou alyaj san eleman latè ra sitou gen ladan - Mg dendrit ak konpoze entèmetal ki distribye ant dendrit - Mg17Al12 faz; Epi lè eleman latè ra yo ajoute nan Mg-3% alyaj ki baze sou Al, - Dendrit Mg vin pi rafine, konpoze entèmetalik - Faz Mg17Al12 ranplase pa Al11RE3 ak A12RE.
Faz Al11RE3 a se fondamantalman ki estab nan 200 degre. Pandan tanperati a ap kontinye monte, faz Al11RE3 a pral transfòme nan faz Al2RE. Sa a tou endike ke estabilite nan Al11RE3 se kondisyonèl.
Apre yo fin ajoute eleman latè ra, fòs alyaj la ogmante tou de nan tanperati chanm oswa 200 degre, elongasyon an rete nan yon nivo relativman wo. Ogmantasyon nan fòs apre yo fin ajoute eleman latè ra ka gen rapò ak faktè sa yo: premyèman, fòmasyon nan yon gwo kantite konpoze entèmetalik Al11RE3 jwe yon wòl enpòtan nan ranfòse fwontyè dendrite yo; Dezyèmman, adisyon a nan eleman latè ra rafine bra yo dendritik ak ankouraje amelyorasyon nan fòs; Finalman, ajoute eleman latè ra, espesyalman Y, pral amelyore fòs matris Mg la atravè ranfòse solisyon solid.
1.2 Mg-Zn-RE sistèm
Mg Zn alyaj ki baze sou yo lajman ki itilize nan alyaj mayezyòm defòme epi yo gen bon kapasite aje ranfòse. Gen anpil kalite eleman latè ra ajoute nan alyaj Mg Zn, tankou Y, Er, Gd, Nd, Ce, elatriye Apre ajoute eleman latè ra, pwopriyete yo mekanik nan alyaj la amelyore, paske eleman latè ra ka rafine la. gwosè grenn ak fòm ranfòse faz nan alyaj la, amelyore fòs nan alyaj la.
Ajoute eleman latè ra Ce ak Gd nan alyaj Mg-3.8Zn-2.2Ca jete a te lakòz yon ogmantasyon nan fòs rupture soti nan 123.8 MPa a 146.1 ak 130.6 MPa, ak yon ogmantasyon nan elongasyon soti nan 2.4% a 3.5% ak 2.9%, respektivman.
Senpleman etidye adisyon eleman latè ra nan jete alyaj pa ka satisfè kondisyon fòs alyaj yo. Plis ak plis chèchè yo ap kòmanse etidye efè doub nan deformation ak adisyon nan eleman latè ra sou pwopriyete alyaj. Yon etid konparatif nan jete ak extrudée Mg{{0}}.0Zn{-0.9Y-0.16Zr alyaj devwale yon amelyorasyon siyifikatif nan pwopriyete mekanik apre ekstrizyon, ak fòs rupture, fòs sede. , ak elongasyon ogmante de 168105 MPa ak 1.8% a 363317 MPa ak 12%, respektivman. Se amelyorasyon nan pwopriyete mekanik atribiye nan efè a nan rafineman grenn jaden apre extrusion alyaj. Pwopriyete mekanik Mg-6Zn-1Mn{-0.5Ce alyaj apre ekstrizyon yo te amelyore tou, ak fòs sede ogmante soti nan 209 MPa a 232 MPa, fòs rupture rete fondamantalman san okenn chanjman, ak elongasyon ogmante de 11.5% a 14.7%. Konpare ak alyaj jete M-12Zn{-1.5Er, pwopriyete mekanik alyaj extrudée yo te amelyore anpil.
1.3 Mg Li RE sistèm
Mg Li alyaj se seri ki pi lejè nan alyaj mayezyòm. Apre yo fin ajoute eleman latè ra, pwopriyete mekanik Mg Li alyaj yo amelyore nan ranfòsman solisyon solid ak fòmasyon nan ti konpoze entèmetal ak dispèse. Gen anpil kalite eleman latè ki ra ajoute nan alyaj Mg Li, tankou Y, Ce, Nd, elatriye.
Ajoute eleman latè ra nan Mg-5Li-3Al-2Zn alyaj rezilta nan fòmasyon nan faz Al2RE oswa Al3RE ak yon diminisyon nan faz AlLi. Avèk adisyon a nan eleman latè ra, fòs nan rupture nan alyaj la ogmante ak ogmantasyon nan kantite lajan an adisyon. Sepandan, lè kantite lajan an plis depase 1.5% (fraksyon mas), fòs rupture a febli. Tandans chanjman elongasyon an se menm jan ak fòs rupture. Lè kantite adisyon a se 1.5% (fraksyon mas), Mg-5Li-3Al-2Zn{-1.5RE gen pi bon fòs rupture ak elongasyon, ki se 206.5 MPa. ak 14.4%, respektivman.
Nd kapab tou amelyore fòs la rupture ak elongasyon nan alyaj. Lè kontni Nd la se 2.0% (fraksyon mas), fòs rupture alyaj Mg-8Li{-3Al rive nan yon pikwa 185.95MPa, epi lè kontni Nd se 1.6. % (fraksyon mas), elongasyon an rive nan yon pikwa 16.3%. Amelyorasyon nan pwopriyete mekanik yo atribiye nan rediksyon an nan Nd adisyon Gwosè faz la ak distribisyon an nan nouvo faz Al2Nd nan glise kontrent fwontyè faz la. BinJiang et al. te envestige efè Ce ak Y sou pwopriyete Mg-8Li{-2Zn alyaj. Rechèch yo te jwenn ke ajoute 0.5% (fraksyon mas) Ce ak Y nan Mg-8Li{-2Zn alyaj ka amelyore fòs, epi nan menm kondisyon yo, efè Y a se pi enpòtan pase sa ki nan Ce. Ajoute 0.5% (fraksyon mas) Y an menm tan ogmante elongasyon Mg-8Li{-2Zn alyaj, pandan ke Ce redwi elongasyon an.
1.4 Lòt
Pou Mg-4Y{-4Sm-0.5Zr alyaj, fòs la rupture ak fòs sede yon ti kras febli ak ogmantasyon nan tanperati extrusion; Okontrè, ak ogmantasyon tanperati extrusion apwè moun ki aje, fòs résistance ak rendement fòs ogmante. Lè alyaj la gen laj nan 200 degre pou 16 èdtan, alyaj la ekstrè nan 400 degre gen pwopriyete yo pi bon mekanik, ak yon fòs rupture nan 400 MPa, yon fòs sede depase 300 MPa, ak yon elongasyon nan 7%. Apre 14 sik konpresyon ekstrizyon, fòs sede, fòs rupture, ak elongasyon nan alyaj Mg-10Gd-2Y{-0.5Zr ogmante pa 20%, 8.2%, ak 150%, respektivman.
Ajoute eleman latè ra Ce nan alyaj M-3Sn-2Ca ka amelyore siyifikativman pwopriyete mekanik alyaj la lè kontni Ce a rive nan 1.5% (fraksyon mas) oswa plis. Lè kontni Ce a se 2% (fraksyon mas), ogmantasyon nan fòs rupture, fòs sede, ak elongasyon nan tanperati chanm se 24.4%, 28.6%, ak 73.7%, respektivman. Ogmantasyon nan 150 degre se 22.4%, 28.8%, ak 56%, respektivman.
Eleman latè ra Y kapab tou amelyore fòs alyaj yo. Lè kantite lajan an adisyon se 1.5% (fraksyon mas), pwopriyete mekanik alyaj la pi bon, ak fòs rupture, fòs sede, ak elongasyon nan tanperati chanm nan 150, 137MPa ak 3.2%, respektivman, ak ogmantasyon de 18.1%, 22.3 %, ak 68.4%. Ogmantasyon korespondan yo nan 150 degre yo se 19.8%, 24%, ak 54.9%, respektivman. Nan rechèch ChengWeili a, yo te jwenn tou ke Ce ka amelyore pwopriyete mekanik Mg-5Sn-4Zn.
HNRE pwodui tout alyaj mayezyòm latè ki mansyone anwo a, kèk nan yo se byen popilè tankou Mg-Gd, Mg-Nd, Mg-Zr, Mg-Ce, Mg-Y, Mg-Er alyaj mèt. Tout konpozan ak rapò yo ka Customized selon kondisyon kliyan an.