Aké sú účinky vzácnych zemín na meď a zliatiny medi?

Aké sú účinky vzácnych zemín na meď a zliatiny medi?

1.Meď vzácnych zemín

Meď a zliatiny medi majú rad špeciálnych vlastností, ako je vynikajúca elektrická a tepelná vodivosť, dobrá odolnosť proti korózii, nemagnetickosť a antikorózna odolnosť voči mikroorganizmom a riasam vo vode, ľahké spracovanie plastov a dobrá zvárateľnosť a ľahko sa odlievajú. Stal sa dôležitým materiálom v modernom priemysle a je široko používaný v elektronike, elektromechanike, letectve, kozmickom priemysle a ďalších odvetviach.

Prvky vzácnych zemín majú typické kovové vlastnosti a sú mimoriadne aktívne v chemických vlastnostiach. Môžu interagovať s takmer všetkými prvkami okrem inertných plynov. Sú to "glutaman sodný" v metalurgickom priemysle.

Aplikácia vzácnych zemín v medi a zliatinách medi pritiahla v 50. rokoch 20. storočia širokú pozornosť vedeckých a technologických pracovníkov v rôznych krajinách a teraz sa stala stredobodom výskumu. moja krajina začala s výskumom aplikácie vzácnych zemín v medi a zliatinách medi už v 60. rokoch 20. storočia. Vtedajší výskum sa zameral skôr na zlepšenie vlastností spracovania za tepla a za studena, odolnosti medi a zliatin medi proti korózii a opotrebeniu a dosiahol sa Získali sa určité výsledky praktickej hodnoty, ale tieto štúdie postupujú pomaly a nie je ich veľa. oblasti vývoja a aplikácie.

2. Vplyv vzácnych zemín na štruktúru medi a zliatin medi

01 Očistite tkanivo

Existujú dva hlavné spôsoby čistenia štruktúr medi a zliatin medi so vzácnymi zeminami:

(1) Vzácne zeminy majú silnú afinitu s kyslíkom a sírou, tvoria zlúčeniny vzácnych zemín s vyššími teplotami topenia, silnou tepelnou stabilitou a malou špecifickou hmotnosťou, čím sa dosahujú účinky odsírenia a deoxygenácie; prvky vzácnych zemín môžu ľahko reagovať s atómovým vodíkom. Pôsobí na generovanie stabilného hydridu typu RH2 alebo RH3 (R predstavuje kov vzácnych zemín). Tieto hydridy sú rozpustené v zliatine medi vo forme tuhého roztoku, čím sa eliminujú škodlivé účinky vodíka.

(2) Vzácne zeminy a Pb, Bi a iné prvky vytvárajú vysokotaviteľné intermetalické zlúčeniny s vyššou teplotou topenia ako meď. Preto počas procesu tavenia a odlievania medi môžu zostať v pevnom stave a môžu byť odstránené z tekutej kovovej zliatiny medi spolu s troskou, aby sa dosiahlo odstránenie Pb, účel Bi.

image.png

02Spresnite organizáciu

Vplyv vzácnych zemín na mikroštruktúru medi a zliatin medi sa prejavuje najmä zjemňovaním zŕn, redukciou alebo elimináciou stĺpcových kryštálov a rozšírením rovnoosových plôch zŕn.

Existujú tri hlavné pohľady na mechanizmus rafinácie štruktúry medi a zliatin medi pomocou vzácnych zemín:

(1) Vytvárajte nové kryštálové jadrá a inhibujte rast zŕn.

(2) Mikrokryštalizácia.

(3) Efekt legovania.

image.png

03Vplyv vzácnych zemín na štruktúru inklúzií

Vplyv vzácnych zemín na štruktúru inklúzií spočíva najmä v zmene tvaru a rozmiestnenia nečistôt. Jeho hlavné prejavy sú nasledovné:

(1) Znížte alebo odstráňte dendrity a stĺpcové kryštály v štruktúre zliatiny.

(2) Zabezpečte, aby sa určité nečistoty v zliatine objavili vo forme pásikov, plechov alebo dokonca blokov, čím sa zlepšujú alebo zlepšujú mechanické a spracovateľské vlastnosti medi a jej zliatin.

(3) Prerozdelenie určitých škodlivých nečistôt v zliatine na mikroskopický objem kovu alebo ovplyvnenie makrosegregácie určitých nečistôt, čo vedie k zlepšeniu rôznych vlastností.

(4) Zlúčeniny obsahujúce vzácne zeminy sa adsorbujú na hraniciach zŕn kovov alebo zliatin, čím sa znižuje počet škodlivých nečistôt s nízkou teplotou topenia na hraniciach zŕn zliatiny, čím sa oslabuje krehkosť zliatiny pri vysokej teplote.

image.png

3. Vplyv vzácnych zemín na vlastnosti medi a zliatin medi

01Vplyv na výkon spracovania

Pridanie vhodného množstva kovov vzácnych zemín do zliatin medi môže zlepšiť vlastnosti odlievania medi a zliatin medi. Pri rôznych typoch zliatin medi je možné po pridaní vzácnych zemín zvýšiť tekutosť o 30 % až 40 %.

Pridanie {{0}},01 % až 0,03 % zmiešaných vzácnych zemín môže výrazne zvýšiť predĺženie deformovanej olovenej mosadze pri vysokej teplote, zlepšiť výkon spracovania za tepla a znížiť alebo odstrániť praskanie pri valcovaní za tepla. Odstránenie nečistôt prvkami vzácnych zemín zvyšuje pevnosť hraníc zŕn a znižuje počet fáz krehnutia, čím sa zvyšuje vysoká teplota σb a δ zliatin medi. Pridanie vzácnych zemín môže znížiť hodnotu zvyškového napätia a vzácne zeminy môžu zlepšiť schopnosť deformácie materiálu za studena v určitom rozsahu deformácie (<14%).

02Vplyv na odolnosť proti opotrebovaniu

Prvky vzácnych zemín a medi môžu vytvárať intermetalické zlúčeniny s vyššou tvrdosťou a rovnomerným rozložením. Tieto zlúčeniny sa stávajú odolnými voči pohybu dislokácie; a vzácne zeminy môžu účinne zlepšiť formu existencie a distribúciu inklúzií, znížiť možnosť oslabenia hraníc zŕn a znížiť Znižuje možnosť praskania pozdĺž hraníc zŕn pri zaťažení, čím sa zlepšuje odolnosť proti opotrebovaniu.

Liata mosadz obsahujúca vzácne zeminy má vysokú tvrdosť, dobrú plasticitu a húževnatosť, čo môže skrátiť fázu zábehu a predĺžiť stabilnú fázu opotrebovania, čím sa zníži opotrebenie a predĺži životnosť obrobku. Pridanie Ce a B do hliníkového bronzu s vysokým obsahom mangánu môže znížiť suché trenie a opotrebovanie o približne 20 % a trenie pri mazaní a opotrebovanie približne o 50 %.

03Vplyv na mechanické vlastnosti a elektrickú vodivosť

Vplyv vzácnych zemín na mechanické vlastnosti medi a zliatin medi sa prejavuje najmä v tvrdosti, pevnosti, plasticite atď. Keď je obsah vzácnych zemín v čistej medi {{0}},1 % až {{ 4}} 0,2 %, pevnosť výrazne narastá, a keď je vyššia ako 0,2 %, pevnosť rastie pomaly.

Za mechanizmus vplyvu vzácnych zemín na vodivosť medi a zliatin medi sa vo všeobecnosti považuje: na jednej strane rafinačný efekt vzácnych zemín zjemňuje medené zrná, zväčšuje hranice zŕn a zvyšuje pravdepodobnosť elektrického rozptylu, čo má za následok pri zvýšení odporu a znížení vodivosti. Na druhej strane čistiaci účinok vzácnych zemín znižuje nečistoty v medi, oslabuje skreslenie mriežky, znižuje pravdepodobnosť rozptylu elektrónov a zlepšuje vodivosť.

image.png

4. Záver

Vzácne zeminy môžu vyčistiť štruktúru, zjemniť štruktúru a zmeniť distribúciu inklúzií v medi a zliatinách medi, čím sa zlepší ich spracovateľnosť, odolnosť proti korózii a opotrebovaniu, mechanické vlastnosti a elektrická vodivosť. Preto môžu vzácne zeminy zlepšiť meď a zliatiny medi. výkon vzbudil väčšie očakávania.

Hoci sa úspešne vyvinulo mnoho materiálov medi a zliatin medi s obsahom vzácnych zemín s priemyselným významom a praktickou hodnotou, viac medi a zliatin medi ešte vzácne zeminy nepoužívalo, takže je potrebné vyvinúť viac medi a zliatin medi s obsahom vzácnych zemín. Nové zliatinové materiály umožňujú širšiu škálu aplikácií vzácnych zemín v medi a zliatinách medi, čo umožňuje priemyselnú výrobu. Typy prísad vzácnych zemín alebo produktov predzliatiny musia byť viac serializované a parametre, ako sú metódy pridávania a podmienky procesu, musia byť dokonalejšie.

V súčasnosti je veľa výskumov stále v experimentálnom štádiu. Mechanizmus, vzor vplyvu, kľúčová procesná technológia a ďalšie otázky schopnosti vzácnych zemín zlepšiť vlastnosti medi a zliatin medi je potrebné ďalej skúmať. Aby sa naplno využili výhody zdrojov vzácnych zemín v mojej krajine, je potrebné posilniť aplikačný výskum a základný teoretický výskum vzácnych zemín v medi a zliatinách medi, aby sa podporil pokrok v technológii aplikácií vzácnych zemín a rozšíril sa rozsah použitia vzácnych zemín.