Kakšni so učinki redkih zemelj na baker in bakrove zlitine?

Kakšni so učinki redkih zemelj na baker in bakrove zlitine?

1. Redki zemeljski baker

Baker in bakrove zlitine imajo vrsto posebnih lastnosti, kot so odlična električna in toplotna prevodnost, dobra odpornost proti koroziji, nemagnetičnost in odpornost proti koroziji proti mikroorganizmom in algam v vodi, enostavna plastična obdelava in dobra varivost ter so enostavni za ulivanje. Postal je pomemben material v sodobni industriji in se pogosto uporablja v elektroniki, elektromehaniki, letalstvu, vesolju in drugih sektorjih.

Elementi redkih zemelj imajo značilne kovinske lastnosti in so izjemno aktivni v kemičnih lastnostih. Lahko komunicirajo s skoraj vsemi elementi, razen z inertnimi plini. So "mononatrijev glutamat" v metalurški industriji.

Uporaba redkih zemelj v bakru in bakrovih zlitinah je v petdesetih letih prejšnjega stoletja pritegnila široko pozornost znanstvenih in tehnoloških delavcev v različnih državah in je zdaj postala žarišče raziskav. moja država je začela raziskave o uporabi redkih zemelj v bakru in bakrovih zlitinah že v šestdesetih letih prejšnjega stoletja. Takratne raziskave so se bolj osredotočale na izboljšanje lastnosti vroče in hladne obdelave, odpornosti proti koroziji in odpornosti proti obrabi bakra in bakrovih zlitin ter dosegle nekaj praktičnih rezultatov, vendar so te študije napredovale počasi in jih ni veliko. področja razvoja in uporabe.

2. Vpliv redkih zemelj na strukturo bakra in bakrovih zlitin

01 Očistite tkivo

Obstajata dva glavna načina za čiščenje struktur bakra in bakrovih zlitin z redkimi zemljami:

(1) Redke zemlje imajo močno afiniteto s kisikom in žveplom, pri čemer tvorijo spojine redkih zemelj z višjimi tališči, močno toplotno stabilnostjo in majhno specifično težo, s čimer dosežejo učinke razžveplanja in deoksigenacije; elementi redkih zemelj zlahka reagirajo z atomskim vodikom. Deluje na ustvarjanje stabilnega hidrida tipa RH2 ali RH3 (R predstavlja kovino redke zemlje). Ti hidridi so raztopljeni v bakrovi zlitini v obliki trdne raztopine in s tem odpravijo škodljive učinke vodika.

(2) Redke zemlje ter Pb, Bi in drugi elementi ustvarjajo intermetalne spojine z visokim tališčem z višjim tališčem kot baker. Zato lahko med postopkom taljenja in ulivanja bakra ostanejo v trdnem stanju in se izločijo iz tekoče kovinske bakrove zlitine skupaj z žlindro, da se doseže odstranitev Pb, namen Bi.

slika.png

02 Izboljšajte organizacijo

Vpliv redkih zemelj na mikrostrukturo bakra in bakrovih zlitin se odraža predvsem v prefinjenosti zrn, zmanjšanju ali izločitvi stebrastih kristalov in širjenju enakoosnih površin zrn.

Obstajajo trije glavni pogledi na mehanizem redkih zemelj, ki rafinirajo strukturo bakra in bakrovih zlitin:

(1) Tvorijo nova kristalna jedra in zavirajo rast zrn.

(2) Mikrokristalizacija.

(3) Učinek legiranja.

slika.png

03 Vpliv redkih zemelj na inkluzijsko strukturo

Vpliv redkih zemelj na strukturo vključkov je predvsem sprememba oblike in porazdelitve nečistoč. Njegove glavne manifestacije so naslednje:

(1) Zmanjšajte ali odstranite dendrite in stebraste kristale v strukturi zlitine.

(2) Poskrbite, da se nekatere nečistoče v zlitini pojavijo v obliki trakov, listov ali celo blokov, s čimer se izboljšajo ali povečajo mehanske in predelovalne lastnosti bakra in njegovih zlitin.

(3) Prerazporedite nekatere škodljive nečistoče v zlitini na mikroskopski volumen kovine ali vplivate na makrosegregacijo določenih nečistoč, kar ima za posledico izboljšanje različnih lastnosti.

(4) Spojine, ki vsebujejo redke zemlje, se adsorbirajo na mejah zrn kovin ali zlitin, s čimer se zmanjša število škodljivih nečistoč z nizkim tališčem na mejah zrn zlitin, s čimer se oslabi krhkost zlitine pri visokih temperaturah.

slika.png

3. Vpliv redkih zemelj na lastnosti bakra in bakrovih zlitin

01 Vpliv na zmogljivost obdelave

Dodajanje ustrezne količine redkih zemeljskih kovin bakrovim zlitinam lahko izboljša ulivne lastnosti bakra in bakrovih zlitin. Za različne vrste bakrovih zlitin se lahko fluidnost poveča za 30 % do 40 % po dodajanju redkih zemelj.

Dodajanje {{0}}.01 % do 0,03 % mešanice redkih zemelj lahko znatno poveča visokotemperaturni raztezek deformirane svinčene medenine, izboljša zmogljivost vroče obdelave in zmanjša ali odpravi razpoke pri vročem valjanju. Odstranitev nečistoč z elementi redkih zemelj poveča trdnost meja zrn in zmanjša število faz krhkosti, s čimer se povečajo visoke temperature σb in δ bakrovih zlitin. Dodajanje redke zemlje lahko zmanjša vrednost preostale napetosti, redka zemlja pa lahko izboljša sposobnost hladne deformacije materiala v določenem območju deformacije (<14%).

02 Vpliv na odpornost proti obrabi

Elementi redke zemlje in bakra lahko tvorijo intermetalne spojine z večjo trdoto in enakomerno porazdelitvijo. Te spojine postanejo odpornost na gibanje dislokacij; in redke zemlje lahko učinkovito izboljšajo obliko obstoja in porazdelitev vključkov, zmanjšajo možnost oslabitve meja zrn in zmanjšajo možnost pokanja vzdolž meja zrn, ko so izpostavljeni obremenitvi, s čimer se izboljša odpornost proti obrabi.

Lita medenina, ki vsebuje redke zemlje, ima visoko trdoto, dobro plastičnost in žilavost, kar lahko skrajša stopnjo utekanja in podaljša stopnjo stabilne obrabe, s čimer se zmanjša obraba in podaljša življenjska doba obdelovanca. Dodajanje Ce in B aluminijevemu bronu z visoko vsebnostjo mangana lahko zmanjša suho trenje in obrabo za približno 20 % ter trenje in obrabo zaradi mazanja za približno 50 %.

03 Vplivi na mehanske lastnosti in električno prevodnost

Vpliv redkih zemelj na mehanske lastnosti bakra in bakrovih zlitin se odraža predvsem v trdoti, trdnosti, plastičnosti itd. Ko je vsebnost redkih zemelj v čistem bakru {{0}}.1 % do {{ 4}},2 %, moč močno naraste, ko pa je višja od 0,2 %, moč narašča počasi.

Mehanizem vpliva redkih zemelj na prevodnost bakra in bakrovih zlitin se na splošno šteje za: po eni strani učinek rafiniranja redkih zemelj prečisti zrna bakra, poveča meje zrn in poveča verjetnost električnega sipanja, kar povzroči v povečanju upornosti in zmanjšanju prevodnosti. Po drugi strani čistilni učinek redkih zemelj zmanjša nečistoče v bakru, oslabi popačenje mreže, zmanjša verjetnost sipanja elektronov in izboljša prevodnost.

slika.png

4 Zaključek

Redke zemlje lahko očistijo strukturo, izboljšajo strukturo in spremenijo porazdelitev vključkov v bakru in bakrovih zlitinah, s čimer izboljšajo njihovo obdelavo, odpornost proti koroziji in obrabi, mehanske lastnosti in električno prevodnost. Zato lahko redke zemlje izboljšajo baker in bakrove zlitine. uspešnost je postavila več pričakovanj.

Čeprav je bilo uspešno razvitih veliko materialov iz bakra in bakrovih zlitin, ki vsebujejo redko zemljo in imajo industrijski pomen in praktično vrednost, več bakra in bakrovih zlitin še ne uporablja redkih zemelj, zato je treba razviti več bakra in bakrovih zlitin, ki vsebujejo redke zemlje. Novi zlitinski materiali omogočajo širši spekter uporabe redkih zemelj v bakru in bakrovih zlitinah, kar omogoča industrijsko proizvodnjo. Vrste aditivov redkih zemelj ali izdelkov iz osnovnih zlitin je treba bolj serializirati, parametri, kot so metode dodajanja in pogoji postopka, pa morajo biti bolj popolni.

Trenutno je veliko raziskav še v eksperimentalni fazi. Mehanizem, vzorec vpliva, ključno procesno tehnologijo in druga vprašanja sposobnosti redkih zemelj za izboljšanje lastnosti bakra in bakrovih zlitin je treba še dodatno raziskati. Da bi v celoti izkoristili prednosti virov redkih zemelj v moji državi, je treba okrepiti raziskave uporabe in osnovne teoretične raziskave redkih zemelj v bakru in bakrovih zlitinah, da bi spodbudili napredek tehnologije uporabe redkih zemelj in razširili področje uporabe redkih zemelj.