Panalitian éksténsif parantos dilakukeun ngeunaan tambihan unsur bumi jarang (REEs) kana alloy aluminium séri 7xxx, 5xxx, sareng 2xxx, nunjukkeun épék anu penting. Khususna, alloy aluminium séri 7xxx, anu ngandung sababaraha unsur paduan, sering ngalaman segregasi parah nalika lebur sareng tuang, ngarah kana kabentukna jumlah anu signifikan tina fase eutektik. Ieu ngurangan kateguhan sarta lalawanan korosi, compromising kinerja sakabéh alloy nu. Incorporation unsur tanah jarang kana alloy aluminium kacida alloyed bisa nyaring séréal, ngurangan segregation, sarta purify matrix, kukituna ngaronjatkeun mikrostruktur jeung sipat sakabéh.
Anyar-anyar ieu, jinis panyulingan gandum superplastik parantos nampi perhatian. Pemurnian ieu ngamangpaatkeun unsur bumi jarang sapertos La sareng Ce pikeun ningkatkeun lemahna wates sisikian sareng subgrain. Ieu henteu ngan ukur ngamurnikeun séréal tapi ogé ngamajukeun dispersi seragam endapan, nyegah rekristalisasi, sareng sacara signifikan ningkatkeun ductility alloy, pamustunganana ningkatkeun produktivitas dina prosés ekstrusi.
Dina alloy aluminium séri 7xxx, elemen bumi jarang umumna ditambahkeun dina tilu cara:
1.Unsur bumi jarang nyalira;
2.Kombinasi Zr jeung unsur bumi jarang;
3.Kombinasi unsur Zr, Cr, jeung tanah jarang.
Total eusi unsur tanah jarang biasana dikawasa dina 0.1–0.5 wt%.
Mékanisme Unsur Bumi Langka
Unsur bumi jarang sapertos La, Ce, Sc, Er, Gd, sareng Y nyumbang kana alloy aluminium ngaliwatan sababaraha mékanisme:
Perbaikan sisikian: Unsur bumi jarang ngabentuk endapan anu disebarkeun seragam anu bertindak salaku situs nukléasi hétérogén, ngarobih struktur déndritik janten séréal halus anu sami, anu ningkatkeun kakuatan sareng daktilitas.
Suprési segregasi: Salila lebur jeung solidification, unsur rare earth ngamajukeun distribusi unsur leuwih seragam, ngurangan formasi eutektik, sarta ngaronjatkeun dénsitas matrix.
Purifikasi matrix: Y, La, sarta Ce bisa meta jeung pangotor dina ngalembereh (O, H, N, S) pikeun ngabentuk sanyawa stabil, nurunkeun eusi gas na inclusions, nu ngaronjatkeun kualitas alloy.
Modifikasi paripolah rekristalisasi: Sababaraha elemen bumi jarang tiasa pin wates sisikian sareng subgrain, ngahambat gerak dislokasi sareng migrasi wates sisikian. Ieu ngalambatkeun rekristalisasi sareng ngajaga struktur subgrain anu saé salami pamrosésan termal, ningkatkeun kakuatan sareng résistansi korosi.
Unsur Bumi Langka Konci sareng Pangaruhna
Skandium (Sc)
Sc boga jari-jari atom pangleutikna diantara unsur-unsur bumi jarang sarta ogé mangrupa logam transisi. Éta pohara efektif dina ningkatkeun sipat alloy aluminium cacad.
Dina alloy aluminium, Sc précipitates salaku Al₃Sc koheren, ngaronjatkeun suhu rekristalisasi jeung suppressing grain coarsening.
Lamun digabungkeun jeung Zr,-suhu luhur stabil Al₃(Sc,Zr) partikel kabentuk, promosi equiaxed séréal rupa jeung ngahalangan gerak dislokasi jeung migrasi wates sisikian. Ieu ngaronjatkeun kakuatan, résistansi kacapean, sarta kinerja stress-korosi.
Sc kaleuleuwihan bisa ngakibatkeun partikel Al₃(Sc,Zr) kasar, ngurangan kamampuh rekristalisasi, kakuatan, jeung ductility.
Erbium (Ér)
Er meta sarupa Sc tapi leuwih ongkos-éféktif.
Dina alloy runtuyan 7xxx, tambahan Er luyu nyaring séréal, ngahambat gerak dislocation sarta migrasi wates sisikian, ngurangan rekristalisasi, sarta ningkatkeun kakuatan.
Lamun ditambahkeun babarengan jeung Zr, partikel Al₃(Er,Zr) kabentuk, nu leuwih stabil termal ti Al₃Er nyalira, nyadiakeun suprési rekristalisasi hadé.
Er kaleuleuwihan bisa ngahasilkeun fase Al₈Cu₄Er, ngurangan duanana kakuatan sarta ductility.
Gadolinium (Gd)
Tambahan Gd sedeng nyaring séréal, ngaronjatkeun kakuatan sarta ductility, sarta ningkatkeun kaleyuran Zn, Mg, sarta Cu dina matriks.
Hasilna Al₃(Gd,Zr) fase pin dislocations jeung wates subgrain, suppressing rekristalisasi. Hiji pilem aktif ogé ngabentuk dina surfaces sisikian, salajengna ngawatesan tumuwuhna sisikian.
Gd kaleuleuwihan bisa ngabalukarkeun coarsening gandum jeung deteriorate sipat mékanis.
Lanthanum (La), Cerium (Ce), jeung Yttrium (Y)
La refines séréal, ngurangan eusi oksigén, sarta ngabentuk hiji pilem aktif dina surfaces sisikian pikeun ngahambat tumuwuhna.
La sareng Ce ngamajukeun zona GP sareng présipitasi fase η′, ningkatkeun kakuatan matriks sareng résistansi korosi.
Y ngamurnikeun matriks, ngahalangan disolusi unsur-unsur paduan utama kana solusi padet, ngamajukeun nukleasi, sareng ngirangan poténsial béda antara wates sisikian sareng interior, ningkatkeun résistansi korosi.
La, Ce, atawa Y kaleuleuwihan bisa ngakibatkeun sanyawa blocky kasar, nu ngurangan ductility jeung kakuatan.
Sipat elemen bumi jarang utama jeung ciri maranéhanana dina aluminium
waktos pos: Aug-21-2025
