magnezyum alaşımlarında nadir toprak elementlerinin rolü

nadir toprak elementleri, ısıya dayanıklı magnezyum alaşımlarında önemli bir rol oynar. bu alaşımların% 90'ından fazlası nadir toprak elemanları içerir. özel elektronik yapıları nedeniyle, nadir toprak elemanları benzersiz fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir ve magnezyum alaşımlarının performansını birçok yönden artırabilir. magnezyum alaşımlarındaki nadir toprak elemanlarının ana fonksiyonları, eriyiyi arıtmak gibi beş yönü içerir.

1. erimeyi koruyun

nadir toprak elemanları çok aktif kimyasal özelliklere sahiptir. demir, kobalt, nikel ve bakır gibi zararlı metal inklüzyonlarını çözeltiler intermetalik bileşiklere dönüştürmek ve bunları uzaklaştırmak için magnezyum alaşımlarındaki hidrojen, oksijen, kükürt ve diğer bileşenlerle reaksiyona girebilirler, böylece alaşımın korozyon direncini geliştirebilirler.

2. alaşımın döküm ve işleme özelliklerini aşılayın

magnezyum alaşımlarına nadir toprak elemanları eklemek, alaşımın sıvı ve katı durumlarda oksidasyon eğilimini azaltabilir ve döküm özelliklerini iyileştirebilir. örneğin, mg-y alaşımı olağanüstü yüksek sıcaklık oksidasyon direncine sahiptir. uygun nadir toprak elemanlarının eklenmesi, magnezyum alaşım sıvısının akışkanlığını da artırabilir.

3. i̇nce tahıl

nadir toprak magnezyum alaşımlarında, eklenen nadir toprak elemanları, katı-sıvı arayüzünün önünde zenginleştirilir ve bileşenlerin aşırı soğumasına neden olur. i̇nce eşit kristaller oluşturmak için süper soğutma bölgesinde yeni çekirdeklenme bölgeleri oluşur. ek olarak, nadir toprakların zenginleştirilmesi, a-mg tanelerinin büyümesini inhibe eder ve tahıl arıtımını daha da teşvik eder; ve sıcak çalışma ve tavlama sırasında yeniden kristalleşme ve tahıl büyümesini engeller.

4. katı çözümün

çoğu nadir toprak elemanları magnezyumda büyük bir katı çözünürlüğe sahiptir. nadir toprak atomları magnezyum matrisine çözünür ve üç değerlikli nadir toprak iyonları, atomik difüzyon hızını yavaşlatan ve çıkık hareketini engelleyen, böylece matrisi güçlendiren ve alaşımın mukavemetini ve yüksek sıcaklık sürünme performansını iyileştiren iki değerlikli magnezyum iyonlarının yerini alır.

5. difüzyon güçlendirme etkisi

nadir toprak ve magnezyum veya diğer alaşım elemanları, alaşımın katılaşma işlemi sırasında kararlı metalik bileşikler oluşturur. bu nadir toprak içeren intermetalik bileşikler genellikle yüksek erime noktası ve yüksek termal stabilite özelliklerine sahiptir. tahıl sınırlarında ve iç tahıllarda ince bileşik parçacıklar şeklinde dağılırlar. yüksek sıcaklıklarda, tane sınırlarını sabitleyebilir, tane sınır kaymasını inhibe edebilir ve çıkık hareketini engelleyebilir, böylece alaşım matrisini güçlendirebilirler.