Kev tshawb fawb dav tau ua tiav ntawm qhov sib ntxiv ntawm cov ntsiab lus tsis tshua muaj hauv ntiaj teb (REEs) rau 7xxx, 5xxx, thiab 2xxx series aluminium alloys, uas qhia txog cov txiaj ntsig tseem ceeb. Tshwj xeeb, 7xxx series aluminium alloys, uas muaj ntau yam alloying ntsiab lus, feem ntau muaj kev sib cais hnyav thaum lub sij hawm melting thiab casting, uas ua rau muaj qhov tseem ceeb ntawm eutectic theem. Qhov no txo cov toughness thiab corrosion kuj, compromising tag nrho cov kev ua tau zoo ntawm cov alloy. Kev koom ua ke ntawm cov ntsiab lus tsis tshua muaj hauv ntiaj teb rau hauv cov alloyed aluminium alloys tuaj yeem ua kom zoo cov nplej, txwv kev sib cais, thiab ntxuav cov matrix, yog li txhim kho microstructure thiab tag nrho cov khoom.
Tsis ntev los no, ib hom superplastic nplej refiner tau txais kev saib xyuas. Cov refiners no siv lub ntiaj teb tsis tshua muaj xws li La thiab Ce los txhim kho qhov tsis muaj zog ntawm cov nplej thiab subgrain ciam teb. Qhov no tsis yog tsuas yog refines nplej, tab sis kuj txhawb ib tug uniform dispersion ntawm precipitates, suppresses recrystallization, thiab ho txhim kho alloy ductility, thaum kawg nce productivity nyob rau hauv extrusion txheej txheem.
Hauv 7xxx series aluminium alloys, cov ntsiab lus tsis tshua muaj hauv ntiaj teb feem ntau ntxiv rau peb txoj hauv kev:
1.Rare ntiaj teb ntsiab ib leeg;
2.Kev sib xyaw ntawm Zr thiab cov ntsiab lus tsis tshua muaj hauv ntiaj teb;
3.Kev sib xyaw ntawm Zr, Cr, thiab cov ntsiab lus tsis tshua muaj hauv ntiaj teb.
Tag nrho cov ntsiab lus ntawm lub ntiaj teb tsis tshua muaj feem ntau yog tswj tsis pub dhau 0.1-0.5 wt%.
Mechanisms ntawm Rare Earth Elements
Tsis tshua muaj ntiaj teb cov ntsiab lus xws li La, Ce, Sc, Er, Gd, thiab Y pab txhawb rau txhuas alloys los ntawm ntau lub tshuab:
Grain refinement: Cov ntsiab lus tsis tshua muaj hauv ntiaj teb tsim cov dej sib xyaw ua ke uas ua raws li qhov chaw nucleation heterogeneous, hloov cov qauv dendritic rau hauv cov nplej zoo, uas txhim kho lub zog thiab ductility.
Kev sib cais ntawm kev sib cais: Thaum lub sij hawm melting thiab solidification, lub ntiaj teb tsis tshua muaj cov ntsiab lus txhawb nqa cov khoom sib xws ntau dua, txo cov eutectic tsim, thiab nce matrix ntom.
Matrix purification: Y, La, thiab Ce tuaj yeem cuam tshuam nrog impurities hauv cov yaj (O, H, N, S) los tsim cov sib txuas ruaj khov, txo cov roj cov ntsiab lus thiab suav nrog, uas txhim kho cov hlau zoo.
Kev hloov pauv ntawm tus cwj pwm recrystallization: Qee lub ntiaj teb tsis tshua muaj cov ntsiab lus tuaj yeem pin cov kab lis kev cai thiab subgrain ciam teb, inhibiting dislocation motion thiab grain ciam tsiv teb tsaws. Qhov no ncua sijhawm recrystallization thiab khaws cov txheej txheem subgrain zoo thaum ua haujlwm thermal, txhim kho ob qho tib si lub zog thiab corrosion kuj.
Cov ntsiab lus tseem ceeb tsis tshua muaj ntiaj teb thiab lawv cov teebmeem
Scandium (Sc)
Sc muaj qhov tsawg tshaj plaws atomic radius ntawm lub ntiaj teb tsis tshua muaj thiab kuj yog ib qho kev hloov hlau. Nws muaj txiaj ntsig zoo hauv kev txhim kho cov khoom ntawm deformed aluminium alloys.
Nyob rau hauv aluminium alloys, Sc precipitates li coherent Al₃Sc, ua rau lub recrystallization kub thiab suppressing grain coarsening.
Thaum ua ke nrog Zr, qhov kub-kub ruaj khov Al₃(Sc, Zr) cov ntaub ntawv, txhawb nqa equiaxed nplua nplej thiab cuam tshuam kev txav mus los thiab cov qoob loo ciam teb. Qhov no txhim kho lub zog, qaug zog tiv thaiv, thiab kev ntxhov siab-corrosion kev ua haujlwm.
Sc ntau dhau tuaj yeem ua rau coarse Al₃(Sc, Zr) cov khoom, txo cov peev txheej recrystallization, lub zog, thiab ductility.
Erbium (zeeg)
Er ua zoo ib yam li Sc tab sis muaj txiaj ntsig zoo dua.
Nyob rau hauv 7xxx series alloys, tsim nyog Er ntxiv refine nplej, inhibit dislocation motion thiab grain ciam tsiv teb tsaws, suppress recrystallization, thiab txhim khu lub zog.
Thaum co-ntxiv nrog Zr, Al₃(Er, Zr) cov ntaub ntawv, uas yog thermally ruaj khov dua Al₃Er ib leeg, muab kev zoo dua recrystallization suppression.
Ntau dhau Er yuav tsim Al₈Cu₄Er theem, txo ob lub zog thiab ductility.
Gadolinium (Gd) Cov.
Nruab Nrab Gd ntxiv refine nplej, nce lub zog thiab ductility, thiab txhim khu lub solubility ntawm Zn, Mg, thiab Cu hauv matrix.
Qhov tshwm sim Al₃(Gd, Zr) theem pins dislocations thiab subgrain ciam teb, suppressing recrystallization. Ib qho yeeb yaj kiab tseem ua rau ntawm cov pob zeb, ntxiv txwv kev loj hlob ntawm cov nplej.
Gd ntau dhau tuaj yeem ua rau nplej coarsening thiab deteriorate mechanical zog.
Lanthanum (La), Cerium (Ce), thiab Yttrium (Y)
La refines cov nplej, txo cov ntsiab lus oxygen, thiab tsim cov yeeb yaj kiab ua haujlwm ntawm cov pob zeb txhawm rau tiv thaiv kev loj hlob.
La thiab Ce txhawb GP cheeb tsam thiab η′ theem nag lossis daus, txhim kho matrix zog thiab corrosion kuj.
Y purifies lub matrix, hinders lub dissolution ntawm loj alloying ntsiab rau hauv cov khoom tov, txhawb nucleation, thiab txo tej zaum sib txawv ntawm grain ciam teb thiab interiors, txhim khu corrosion kuj.
Ntau dhau La, Ce, lossis Y tuaj yeem ua rau cov coarse blocky compounds, uas txo cov ductility thiab lub zog.
Cov khoom ntawm cov ntsiab lus tseem ceeb hauv ntiaj teb thiab lawv cov yam ntxwv hauv txhuas
Post lub sij hawm: Aug-21-2025
