Riset ekstensif wis ditindakake babagan tambahan unsur tanah jarang (REEs) menyang paduan aluminium seri 7xxx, 5xxx, lan 2xxx, nuduhake efek sing penting. Utamane, paduan aluminium seri 7xxx, sing ngemot pirang-pirang unsur paduan, asring ngalami pemisahan sing abot nalika leleh lan casting, sing nyebabake pembentukan fase eutektik sing signifikan. Iki nyuda kateguhan lan resistensi karat, kompromi kinerja sakabèhé saka campuran. Penggabungan unsur-unsur tanah jarang dadi paduan aluminium sing dhuwur banget bisa nyaring biji-bijian, nyuda segregasi, lan ngresiki matriks, saéngga ningkatake struktur mikro lan sifat sakabèhé.
Bubar, jinis pemurni gandum superplastik wis entuk perhatian. Penyuling iki ngeksploitasi unsur bumi langka kayata La lan Ce kanggo nambah lemahe wates gandum lan subgrain. Iki ora mung refines pari-parian nanging uga dipun promosiaken sawur seragam saka precipitates, suppresses recrystallization, lan Ngartekno mbenakake ductility alloy, wekasanipun nambah produktivitas ing proses extrusion.
Ing paduan aluminium seri 7xxx, unsur bumi jarang ditambahake kanthi telung cara:
1.Unsur bumi langka piyambak;
2.Kombinasi unsur Zr lan bumi langka;
3.Kombinasi unsur Zr, Cr, lan rare earth.
Isi total unsur tanah jarang biasane dikontrol ing 0,1-0,5 wt%.
Mekanisme Unsur Tanah Langka
Unsur bumi langka kayata La, Ce, Sc, Er, Gd, lan Y nyumbang kanggo paduan aluminium liwat macem-macem mekanisme:
Panyulingan gandum: Unsur bumi langka mbentuk precipitates sing disebarake kanthi seragam sing tumindak minangka situs nukleasi heterogen, ngowahi struktur dendritik dadi butir halus sing padha, sing nambah kekuatan lan daktilitas.
Penindasan pemisahan: Sajrone leleh lan solidifikasi, unsur tanah jarang ningkatake distribusi unsur sing luwih seragam, nyuda pembentukan eutektik, lan nambah Kapadhetan matriks.
Pemurnian matriks: Y, La, lan Ce bisa reaksi karo impurities ing nyawiji (O, H, N, S) kanggo mbentuk senyawa stabil, Mudhunake isi gas lan inklusi, kang nambah kualitas alloy.
Modifikasi saka prilaku recrystallization: Unsur tanah langka tartamtu bisa pin wates gandum lan subgrain, nyandhet gerakan dislokasi lan migrasi wates gandum. Iki tundha rekristalisasi lan ngreksa struktur subgrain sing apik sajrone pangolahan termal, nambah kekuatan lan ketahanan karat.
Unsur Tanah Langka Kunci lan Efeke
Skandium (Sc)
Sc nduweni radius atom paling cilik ing antarane unsur bumi langka lan uga minangka logam transisi. Iku banget efektif kanggo nambah sifat-sifat wesi aluminium cacat.
Ing paduan aluminium, Sc precipitates minangka Al₃Sc sing koheren, nambah suhu rekristalisasi lan nyuda coarsening gandum.
Yen digabungake karo Zr, partikel Al₃(Sc,Zr) sing stabil ing suhu dhuwur dibentuk, nuwuhake butir-butir halus sing padha lan ngalangi gerakan dislokasi lan migrasi wates gandum. Iki nambah kekuatan, tahan lemes, lan kinerja stres-karat.
Sc sing berlebihan bisa nyebabake partikel Al₃(Sc,Zr) kasar, ngurangi kemampuan rekristalisasi, kekuatan, lan daktilitas.
Erbium (Er)
Er tumindak padha kanggo Sc nanging luwih biaya-efektif.
Ing wesi seri 7xxx, tambahan Er cocok nyaring gandum, nyandhet gerakan dislokasi lan migrasi wates gandum, nyuda recrystallization, lan nambah kekuatan.
Nalika ditambahake karo Zr, partikel Al₃(Er,Zr) mbentuk, sing luwih stabil termal tinimbang Al₃Er wae, nyedhiyakake penindasan rekristalisasi sing luwih apik.
Er sing berlebihan bisa ngasilake fase Al₈Cu₄Er, ngurangi kekuatan lan daktilitas.
Gadolinium (Gd)
Tambahan Gd moderat nyaring biji, nambah kekuatan lan daktilitas, lan nambah kelarutan Zn, Mg, lan Cu ing matriks.
Fase Al₃(Gd,Zr) nyebabake dislokasi lan wates subgrain, nyuda rekristalisasi. Film aktif uga dibentuk ing permukaan gandum, luwih mbatesi pertumbuhan gandum.
Gd sing gedhe banget bisa nyebabake butir kasar lan ngrusak sifat mekanik.
Lanthanum (La), Cerium (Ce), lan Yttrium (Y)
La refines pari-parian, nyuda isi oksigen, lan mbentuk film aktif ing lumahing gandum kanggo nyandhet wutah.
La lan Ce ningkataké zona GP lan η′ udan phase, Ngapikake kekuatan matriks lan resistance karat.
Y ngresiki matriks, ngalangi pembubaran unsur paduan utama menyang solusi padhet, ningkatake nukleasi, lan nyuda potensial beda antarane wates gandum lan interior, nambah resistensi korosi.
La, Ce, utawa Y sing berlebihan bisa nyebabake senyawa blocky kasar, sing nyuda daktilitas lan kekuatan.
Sifat-sifat unsur bumi langka utama lan karakteristik ing aluminium
Wektu kirim: Aug-21-2025
