Dostosowany stop magnezu z ziem rzadkich ASTM Stop magnezu Az91d

Dostosowana odporność na wysokie temperatury i wysoka wytrzymałość stopu magnezu ziem rzadkich

Wstęp:

Stopy magnezu ziem rzadkich ogólnie odnoszą się do stopów magnezu zawierających pierwiastki ziem rzadkich.

Różnica promienia wielkości atomowej między większością pierwiastków ziem rzadkich a magnezem mieści się w zakresie ± 15% i mają one dużą rozpuszczalność substancji stałych w magnezie, który ma dobre działanie wzmacniające roztwór stały i wzmacniające opady;może skutecznie poprawić strukturę i mikrostrukturę stopu, poprawić właściwości mechaniczne stopu w temperaturze pokojowej i wysokiej temperaturze, a także odporność na korozję i odporność na ciepło stopu;słaba zdolność dyfuzji atomowej pierwiastków ziem rzadkich, co ma istotny wpływ na podwyższenie temperatury rekrystalizacji stopów magnezu i spowolnienie procesu rekrystalizacji;pierwiastki ziem rzadkich mają również dobre wzmocnienie starzenia.Może wytrącać bardzo stabilne cząstki fazy rozproszonej, co może znacznie poprawić wytrzymałość na wysokie temperatury i odporność na pełzanie stopów magnezu.W związku z tym opracowano serię stopów magnezu zawierających pierwiastki ziem rzadkich w dziedzinie stopów magnezu, dzięki czemu mają one wysoką wytrzymałość, odporność na ciepło, odporność na korozję i inne właściwości, co skutecznie rozszerzy zakres zastosowań stopów magnezu.

Efekt:

Oczyszczanie ze stopu
Pierwiastki ziem rzadkich pełnią funkcje usuwania wodoru, tlenu, siarki, żelaza i wtrąceń w roztopionych stopach magnezu, tak aby uzyskać efekt odgazowania stopów rafinacyjnych i oczyszczenia.

Ochrona przed stopieniem
Stopy magnezu bardzo łatwo utleniają się i spalają podczas procesu wytapiania.Przemysłowe stopy magnezu są na ogół wytapiane przez pokrycie topnikiem lub osłonę gazową, ale istnieje wiele niedociągnięć.Jeżeli można zwiększyć temperaturę zapłonu samego stopionego stopu magnezu, możliwe jest uzyskanie stopów magnezu.Bezpośrednie wytapianie w atmosferze ma ogromne znaczenie dla dalszej promocji i zastosowania stopów magnezu.Ziem rzadkich jest elementem powierzchniowo czynnym stopionego stopu magnezu, który może tworzyć gęstą kompozytową warstwę tlenku na powierzchni stopu, skutecznie zapobiegać kontaktowi stopu z atmosferą i znacznie poprawiać temperaturę zapłonu stopionego stopu magnezu.

rozdrabnianie ziarna
Wzbogacenie w pierwiastki ziem rzadkich z przodu granicy faz ciało stałe-ciecz powoduje przechłodzenie kompozycji, aw przechłodzonym obszarze tworzy się nowa strefa zarodkowania, tworząc drobne kryształy równoosiowe.Ponadto wzbogacenie w pierwiastki ziem rzadkich zapobiega wzrostowi ziaren α-Mg.Rozdrobnienie ziarna jest dalej promowane.Zgodnie z formułą Hall2Petch, wytrzymałość stopu wzrasta wraz z udoskonaleniem wielkości ziarna, a wielkość ziarna ma większy wpływ na wytrzymałość sześciokątnego ciasno upakowanego metalu niż sześcienne kryształy sześcienne skoncentrowane na ciele i sześcienne. , a więc rozdrobnienie ziarna stopów magnezu Wynikający z tego efekt wzmacniający jest niezwykle istotny.

wzmocnienie roztworu stałego
Większość pierwiastków ziem rzadkich ma wysoką rozpuszczalność w magnezie w stanie stałym.Gdy pierwiastki ziem rzadkich są rozpuszczone w matrycy magnezowej, w matrycy magnezowej dochodzi do zniekształcenia sieci ze względu na różnicę w promieniu atomowym i module sprężystości między pierwiastkami ziem rzadkich a magnezem.Powstały stres utrudni ruch dyslokacji, wzmacniając w ten sposób macierz magnezową.Rolą wzmacniania roztworów stałych pierwiastków ziem rzadkich jest głównie spowolnienie szybkości dyfuzji atomów i zahamowanie ruchu dyslokacji, a tym samym wzmocnienie osnowy oraz poprawa wytrzymałości i właściwości pełzania w wysokiej temperaturze stopu.

wzmocnienie dyfuzji
Ziem rzadkich i magnez lub inne pierwiastki stopowe tworzą trwałe związki międzymetaliczne podczas krzepnięcia stopu.Te związki międzymetaliczne zawierające pierwiastki ziem rzadkich generalnie charakteryzują się wysoką temperaturą topnienia i wysoką stabilnością termiczną.Są to drobne cząstki związków rozproszonych w granicach ziaren i granicach ziaren.W wysokiej temperaturze granica ziaren może zostać unieruchomiona, poślizg granicy ziaren może być stłumiony, a ruch dyslokacji może być utrudniony w celu wzmocnienia osnowy stopu.

Starzenie się Wzmocnienie opadów
Wraz ze spadkiem temperatury spada wyższa rozpuszczalność pierwiastków ziem rzadkich w magnezie w fazie stałej.Gdy jednofazowy roztwór stały w wysokiej temperaturze jest szybko schładzany, powstaje niestabilny przesycony roztwór stały.Po długim okresie starzenia tworzy drobną i rozproszoną fazę wytrącania.Oddziaływanie między wydzieleniami i dyslokacjami zwiększa wytrzymałość stopu.

Podanie:

Stop magnezu ziem rzadkich charakteryzuje się odpornością na wysoką temperaturę i wysoką wytrzymałością.Ze względu na wysoki koszt stopów po dodaniu pierwiastków ziem rzadkich, w przeszłości stopy magnezu ziem rzadkich były stosowane głównie w przemyśle lotniczym, rakietowym i innych gałęziach przemysłu wojskowego, ale wraz z rozwojem społeczeństwa i gospodarki, zarówno wojsko, jak i sektor cywilny zostały znacznie rozszerzone .

Stop magnezu ziem rzadkich Mg Be RE ma wysoką temperaturę zapłonu i może być szeroko stosowany w kopalniach węgla, gazie ziemnym i częściach, które mają łatwy kontakt z substancjami palnymi.W przemyśle petrochemicznym, ze względu na wysoką stabilność chemiczną magnezu w stosunku do paliw, olejów mineralnych i zasad, opracowane trudnopalne i odporne na korozję stopy magnezu ziem rzadkich mogą być stosowane do produkcji, konserwacji i transportu rur, skrzynek i rur do takich płynów .Zbiornik.Oczekuje się, że dobra biokompatybilność i nietoksyczność stopów magnezu ziem rzadkich zostanie wykorzystana jako sztuczne materiały kostne w celu zastąpienia istniejących metalowych elementów mocujących.

Zdjęcie: