Seýrek toprak elementleriniň (REE) 7xxx, 5xxx we 2xxx seriýaly alýumin erginlerine goşulmagy barada giňişleýin gözlegler geçirildi, görnükli täsirleri görkezýär. Hususan-da, köp erginli elementleri öz içine alýan 7xxx seriýaly alýumin erginleri, eremek we guýmak wagtynda köplenç ep-esli bölünişigi başdan geçirýär we ep-esli mukdarda ewtektiki fazalaryň döremegine sebäp bolýar. Bu garyndynyň umumy işleýşine zyýan berip, berkligi we poslama garşylygy peseldýär. Seýrek toprak elementleriniň ýokary garyndyly alýumin erginlerine goşulmagy däneleri arassalap, bölünişigi basyp biler we matrisany arassalap biler, şeýlelik bilen mikrostrukturany we umumy häsiýetleri gowulaşdyryp biler.
Recentlyakynda superplastiki däne arassalaýjynyň bir görnüşi ünsi çekdi. Bu arassalaýjylar däne we aşaky araçäkleriň gowşamagyny güýçlendirmek üçin La we Ce ýaly seýrek toprak elementlerinden peýdalanýarlar. Bu diňe bir dänäni arassalamak bilen çäklenmän, çökündileriň birmeňzeş ýaýramagyna kömek edýär, gaýtadan gurulmagyny basýar we erginleriň süýşmegini ep-esli gowulandyrýar, netijede ekstruziýa proseslerinde öndürijiligi ýokarlandyrýar.
7xxx seriýaly alýumin erginlerinde seýrek toprak elementleri adatça üç görnüşde goşulýar:
1. Diňe seýrek ýer elementleri;
2. Zr we seýrek toprak elementleriniň birleşmegi;
3. Zr, Cr we seýrek toprak elementleriniň birleşmegi.
Seýrek toprak elementleriniň umumy düzümi adatça 0,1–0.5 wt% aralygynda dolandyrylýar.
Seýrek ýer elementleriniň mehanizmleri
La, Ce, Sc, Er, Gd, Y ýaly seýrek ýer elementleri köp mehanizmler arkaly alýumin erginlerine goşant goşýar:
Dänäni arassalamak: Seýrek ýer elementleri birmeňzeş bölünen çökündileri emele getirýär, dendrit gurluşlaryny deňleşdirilen inçe dänelere öwrüp, güýç we süýümliligi ýokarlandyrýar.
Aýrylyşmagy basyp ýatyrmak: Eremek we gatylaşmak döwründe seýrek toprak elementleri birmeňzeş elementleriň paýlanyşyna kömek edýär, ewtektiki emele gelmegi azaldýar we matrisanyň dykyzlygyny ýokarlandyrýar.
Matrisa arassalanylyşy: Y, La we Ce eredilen hapalar bilen (O, H, N, S) reaksiýa berip, durnukly birleşmeler emele getirip, gazyň mukdaryny we garyndylaryň hilini ýokarlandyrýan goşundylary peseldip biler.
Gaýtadan gurmagyň özüni alyp barşynyň üýtgemegi: Käbir seýrek toprak elementleri däne we aşaky çäkleri gysyp biler, bu ýeriň hereketini we däne araçäginiň göçmegini bökdeýär. Bu gaýtadan gurulmagy gijikdirýär we ýylylyk gaýtadan işlenilende inçe subgrain gurluşlaryny saklaýar, güýç we poslama garşylygy ýokarlandyrýar.
Eartheriň esasy seýrek elementleri we olaryň täsiri
Skandium (Sc)
Sc seýrek toprak elementleriniň arasynda iň kiçi atom radiusyna eýe we geçiş metaldyr. Deformirlenen alýumin erginleriniň häsiýetlerini ýokarlandyrmakda ýokary täsirli.
Alýumin erginlerinde Sc, sazlaşykly Al₃Sc ýaly çökýär, gaýtadan gurmagyň temperaturasyny ýokarlandyrýar we däne birleşmegini basýar.
Zr bilen birleşdirilende, ýokary temperaturaly durnukly Al₃ (Sc, Zr) bölejikleri emele gelýär, deňleşdirilen inçe däneleri öňe sürýär we ýerleşiş hereketine we däne araçäkleriniň göçmegine päsgelçilik döredýär. Bu güýç, ýadawlyga garşylygy we stres-poslama öndürijiligini ýokarlandyrýar.
Artykmaç Sc, Al₃ (Sc, Zr) bölejikleriniň döremegine sebäp bolup biler, gaýtadan gurmak ukybyny, güýjüni we süýşmegini azaldyp biler.
Erbium (Er)
Er Sc bilen meňzeş hereket edýär, ýöne has tygşytly.
7xxx seriýaly garyndylarda degişli Er goşundylary däneleri arassalaýar, ýerleşiş hereketini we däne araçäginiň göçmegini saklaýar, gaýtadan gurmagy basyp ýatyrýar we güýç güýçlendirýär.
Zr bilen bilelikde goşulanda, Al₃Er-den has termiki taýdan durnukly, Al₃ (Er, Zr) bölejikleri emele gelýär, has gowy gaýtadan gurulmagy üpjün edýär.
Artykmaç Er, Al₈Cu₄Er fazalaryny öndürip biler, bu bolsa güýji we süýşmegi peseldip biler.
Gadolinium (Gd)
Orta Gd goşundylary däneleri arassalaýar, güýç we süýümliligi ýokarlandyrýar we matrisada Zn, Mg we Cu-nyň erginligini ýokarlandyrýar.
Al Al₃ (Gd, Zr) fazanyň ýerleşen ýerleri we aşaky çäkleri, gaýtadan gurulmagy basyp ýatyrýar. Dänäniň üstünde işjeň film, däne ösmegini hasam çäklendirýär.
Artykmaç Gd dänäniň birleşmegine we mehaniki häsiýetleriniň ýaramazlaşmagyna sebäp bolup biler.
Lanthanum (La), Cerium (Ce) we Yttrium (Y)
La däneleri arassalaýar, kislorodyň mukdaryny azaldýar we ösümligiň öňüni almak üçin däne ýüzlerinde işjeň film döredýär.
La we Ce, GP zonasyny we η ′ fazaly ýagyşy öňe sürýär, matrisanyň güýjüni we poslama garşylygy ýokarlandyrýar.
Y matrisany arassalaýar, esasy erginli elementleriň gaty ergine ermegine päsgelçilik döredýär, ýadro görnüşini ösdürýär we däne araçäkleri bilen interýerleriň arasyndaky tapawudy azaldyp, poslama garşylygy güýçlendirýär.
Artykmaç La, Ce ýa-da Y süýşmegi we güýji peseldýän gaty birleşmelere sebäp bolup biler.
Esasy seýrek toprak elementleriniň aýratynlyklary we alýuminiýdaky aýratynlyklary
Iş wagty: Awgust-21-2025
