Magnesiumlegering har egenskaperna låg vikt, hög specifik styvhet, hög dämpning, vibrations- och bullerreduktion, elektromagnetisk strålningsbeständighet, ingen förorening under bearbetning och återvinning, etc., och magnesiumresurser är rikliga, som kan användas för hållbar utveckling. Därför är magnesiumlegering känd som "lätt och grönt strukturmaterial under 2000-talet". Det avslöjar att i strömmen av låg vikt, energibesparing och utsläppsminskningar inom tillverkningsindustrin under 2000-talet, visar trenden att magnesiumlegering kommer att spela en viktigare roll också att den industriella strukturen för globala metallmaterial inklusive Kina kommer att förändras. Traditionella magnesiumlegeringar har dock vissa svagheter, såsom enkel oxidation och förbränning, ingen korrosionsbeständighet, dålig krypbeständighet vid hög temperatur och låg hållfasthet vid hög temperatur.
Teori och praktik visar att sällsynta jordartsmetaller är det mest effektiva, praktiska och lovande legeringselementet för att övervinna dessa svagheter. Därför är det av stor betydelse att utnyttja Kinas rikliga magnesium- och sällsynta jordartsmetaller, utveckla och använda dem vetenskapligt och utveckla en serie sällsynta jordartsmetalllegeringar med kinesiska särdrag, och förvandla resursfördelar till tekniska fördelar och ekonomiska fördelar.
Att praktisera det vetenskapliga utvecklingskonceptet, ta vägen för hållbar utveckling, öva på den resursbesparande och miljövänliga nya industrialiseringsvägen, och tillhandahålla lätta, avancerade och billiga sällsynta jordartsmetaller som stöder material för flyg, rymd, transport, "Tre C” industrier och all tillverkningsindustri har blivit hot spots och nyckeluppgifter för landet, industrin och många forskare. Sällsynt jordartsmetalllegering med avancerad prestanda och lågt pris förväntas bli genombrottspunkten och utvecklingskraften för att utöka tillämpningen av magnesiumlegering.
År 1808 fraktionerade Humphrey Davey kvicksilver och magnesium från amalgam för första gången, och 1852 elektrolyserade Bunsen magnesium från magnesiumklorid för första gången. Sedan dess har magnesium och dess legering varit på den historiska scenen som ett nytt material. Magnesium och dess legeringar utvecklades med stormsteg under andra världskriget. Men på grund av den låga styrkan hos rent magnesium är det svårt att användas som ett strukturellt material för industriell tillämpning. En av huvudmetoderna för att förbättra styrkan hos magnesiummetall är legering, det vill säga att lägga till andra typer av legeringselement för att förbättra styrkan hos magnesiummetall genom fast lösning, utfällning, kornförfining och dispersionsförstärkning, så att den kan uppfylla kraven av en given arbetsmiljö.
Det är huvudlegeringselementet i magnesiumlegering av sällsynta jordartsmetaller, och de flesta av de utvecklade värmebeständiga magnesiumlegeringarna innehåller sällsynta jordartsmetaller. Magnesiumlegering av sällsynt jordart har egenskaperna för hög temperaturbeständighet och hög hållfasthet. Men i den inledande forskningen av magnesiumlegering används sällsynta jordartsmetaller endast i specifika material på grund av dess höga pris. Magnesiumlegering av sällsynta jordartsmetaller används huvudsakligen inom militära och rymdfartsområden. Men med utvecklingen av den sociala ekonomin ställs högre krav på prestanda hos magnesiumlegeringar, och med minskningen av kostnaderna för sällsynta jordartsmetaller har magnesiumlegering av sällsynta jordartsmetaller varit avsevärt expanderat inom militära och civila områden som flyg, missiler, bilar, elektronisk kommunikation, instrumentering och så vidare. Generellt sett kan utvecklingen av magnesiumlegering av sällsynta jordartsmetaller delas in i fyra steg:
Det första steget: På 1930-talet fann man att tillsats av sällsynta jordartsmetaller till Mg-Al-legering kunde förbättra legeringens höga temperaturprestanda.
Det andra steget: 1947 upptäckte Sauerwarld att tillsats av Zr till Mg-RE-legering effektivt kan förädla legeringskornet. Denna upptäckt löste det tekniska problemet med magnesiumlegering av sällsynta jordartsmetaller och lade verkligen en grund för forskning och tillämpning av värmebeständig magnesiumlegering av sällsynt jordartsmetall.
Det tredje steget: 1979 fann Drits och andra att tillsats av Y hade en mycket gynnsam effekt på magnesiumlegering, vilket var en annan viktig upptäckt för att utveckla värmebeständig magnesiumlegering av sällsynta jordartsmetaller. På grundval av detta utvecklades en serie legeringar av WE-typ med värmebeständighet och hög hållfasthet. Bland dem är draghållfastheten, utmattningshållfastheten och kryphållfastheten hos WE54-legeringen jämförbara med de hos gjuten aluminiumlegering vid rumstemperatur och hög temperatur.
Det fjärde steget: Det hänvisar främst till utforskningen av Mg-HRE (heavy sällsynta jordartsmetaller) legering sedan 1990-talet för att erhålla magnesiumlegering med överlägsen prestanda och möta behoven hos högteknologiska områden. För tunga sällsynta jordartsmetaller, förutom Eu och Yb, är den maximala fasta lösligheten i magnesium cirka 10% ~ 28%, och den maximala kan nå 41%. Jämfört med lätta sällsynta jordartsmetaller har tunga sällsynta jordartsmetaller högre löslighet i fasta jordartsmetaller. Dessutom minskar den fasta lösligheten snabbt med temperatursänkningen, vilket har goda effekter på att stärka fast lösning och förstärka nederbörd.
Det finns en enorm applikationsmarknad för magnesiumlegering, särskilt mot bakgrund av den ökande bristen på metallresurser som järn, aluminium och koppar i världen, kommer resursfördelarna och produktfördelarna med magnesium att utnyttjas fullt ut, och magnesiumlegeringen kommer att bli en snabbt stigande ingenjörsmaterial. Inför den snabba utvecklingen av magnesiummetallmaterial i världen, Kina, som en stor tillverkare och exportör av magnesiumresurser, är det särskilt viktigt att utföra djupgående teoretisk forskning och tillämpningsutveckling av magnesiumlegering. Men för närvarande är det låga utbytet av vanliga magnesiumlegeringsprodukter, dålig krypbeständighet, dålig värmebeständighet och korrosionsbeständighet fortfarande flaskhalsarna som begränsar storskalig tillämpning av magnesiumlegering.
Sällsynta jordartselement har en unik extranukleär elektronisk struktur. Därför, som ett viktigt legeringselement, spelar sällsynta jordartsmetaller en unik roll inom metallurgi och materialområden, såsom rening av legeringssmälta, raffinering av legeringsstruktur, förbättring av legerings mekaniska egenskaper och korrosionsbeständighet, etc. Som legeringselement eller mikrolegeringselement,Sällsynta jordartsmetaller har använts i stor utsträckning i stål och icke-järnmetallegeringar. Inom området för magnesiumlegering, särskilt inom området för värmebeständig magnesiumlegering, erkänns gradvis de enastående renings- och stärkande egenskaperna hos sällsynta jordartsmetaller av människor. Sällsynta jordartsmetaller anses vara det legeringselement med mest användningsvärde och mest utvecklingspotential i värmebeständig magnesiumlegering, och dess unika roll kan inte ersättas av andra legeringselement.
Under de senaste åren har forskare på hemmaplan och utomlands genomfört ett omfattande samarbete, med hjälp av magnesium och sällsynta jordartsmetaller för att systematiskt studera magnesiumlegeringar som innehåller sällsynta jordartsmetaller. Samtidigt har Changchun Institute of Applied Chemistry, kinesiska vetenskapsakademin åtagit sig att utforska och utveckla nya magnesiumlegeringar av sällsynta jordartsmetaller med låg kostnad och hög prestanda, och har uppnått vissa resultat. Främja utvecklingen och användningen av sällsynta jordartsmetaller magnesiumlegeringar .
Posttid: 2022-04-04