ברייטע פאָרשונג איז דורכגעפירט געוואָרן וועגן דעם צולייגן זעלטענע ערד עלעמענטן (REEs) צו 7xxx, 5xxx, און 2xxx סעריע אַלומינום אַלויז, וואָס ווײַזט באַמערקבאַרע עפֿעקטן. אין באַזונדער, 7xxx סעריע אַלומינום אַלויז, וואָס אַנטהאַלטן קייפל אַלויינג עלעמענטן, דערפֿאַרן אָפֿט שטרענגע סעגרעגאַציע בעת שמעלצן און גיסן, וואָס פֿירט צו דער פֿאָרמירונג פֿון באַדײַטנדיקע מאָסן פֿון עוטעקטיקע פֿאַזעס. דאָס רעדוצירט טאַפנאַס און קעראָוזשאַן קעגנשטעל, קאָמפּראָמיטירנדיק די קוילעלדיקע פאָרשטעלונג פֿון דער אַלוימונג. די אײַנפֿיר פֿון זעלטענע ערד עלעמענטן אין העכסט אַלויד אַלויז אַלויז קען פֿאַרפֿײַנערן גריינז, אונטערדריקן סעגרעגאַציע, און רייניקן די מאַטריץ, דערמיט פֿאַרבעסערן מיקראָסטרוקטור און קוילעלדיקע אייגנשאַפֿטן.
לעצטנס, האט א טיפ סופּערפּלאַסטישע קערנדל ראַפיינער באַקומען אויפֿמערקזאַמקייט. די ראַפיינערס נוצן זעלטענע ערד עלעמענטן ווי La און Ce צו פֿאַרשטאַרקן די שוואַכקייט פֿון קערנדל און סובקערנדל גרענעצן. דאָס ניט נאָר ראַפֿינירט קערנדל, נאָר אויך פּראָמאָטירט אַ גלייכמעסיקע פֿאַרשפּרייטונג פֿון אָפּזאַץ, אונטערדריקט רעקריסטאַליזאַציע, און פֿאַרבעסערט באַדייטנד די דאַקטילאַטי פֿון אַלוי, וואָס לעסאָף פֿאַרגרעסערט פּראָדוקטיוויטעט אין עקסטרוזיע פּראָצעסן.
אין 7xxx סעריע אַלומינום אַלויז, זעלטן ערד עלעמענטן זענען בכלל צוגעגעבן אין דריי וועגן:
1. זעלטענע ערד עלעמענטן אליין;
2. קאָמבינאַציע פון Zr און זעלטענע ערד עלעמענטן;
3. קאָמבינאַציע פון Zr, Cr, און זעלטענע ערד עלעמענטן.
דער גאַנצער אינהאַלט פון זעלטענע ערד עלעמענטן איז געוויינטלעך קאַנטראָולד צווישן 0.1–0.5 wt%.
מעכאניזמען פון זעלטענע ערד עלעמענטן
זעלטענע ערד עלעמענטן ווי La, Ce, Sc, Er, Gd, און Y ביישטייערן צו אַלומינום אַלויז דורך קייפל מעקאַניזמען:
קערל ראַפינירונג: זעלטענע ערד עלעמענטן פאָרמען אייניג פאַרשפּרייטע פּרעסיפּיטאַטן וואָס אַקט ווי העטעראָגענע נוקלעאַטיאָן זייטלעך, קאָנווערטינג דענדריטיק סטראַקטשערז אין גלייַך-אַקסיד פיין קערלעך, וואָס פֿאַרבעסערט שטאַרקייט און דאַקטילאַטי.
אונטערדריקונג פון סעגרעגאציע: בעת צעשמעלצן און פארהארטעווען, זעלטענע ערד עלעמענטן העלפן מיט א מער איינפארמיגע עלעמענט פארשפרייטונג, רעדוצירן עוטעקטיק פארמאציע, און פארגרעסערן מאטריץ געדיכטקייט.
מאַטריץ רייניקונג: Y, La, און Ce קענען רעאַגירן מיט אומריינקייטן אין דער צעשמעלץ (O, H, N, S) צו פאָרמירן סטאַבילע קאַמפּאַונדז, וואָס פאַרמינערט גאַז אינהאַלט און ינקלוזשאַנז, וואָס פֿאַרבעסערט די צומיש קוואַליטעט.
מאָדיפֿיקאַציע פֿון רעקריסטאַליזאַציע נאַטור: געוויסע זעלטענע ערד עלעמענטן קענען פֿאַרשטאַרקן די גרענעצן פֿון קערלעך און אונטערקערלעך, און דאָס פֿאַרהיט די באַוועגונג פֿון דיסלאָקאַציע און די מיגראַציע פֿון קערלעך גרענעץ. דאָס פֿאַרלענגערט רעקריסטאַליזאַציע און באַוואָרנט פֿײַנע אונטערקערלעך סטרוקטורן בעת טערמישער פּראָצעסירונג, און פֿאַרבעסערט סײַ שטאַרקייט און סײַ קעראָוזשאַן קעגנשטעל.
שליסל זעלטן ערד עלעמענטן און זייערע ווירקונגען
סקאַנדיום (Sc)
Sc האט דעם קלענסטן אטאמישן ראַדיוס צווישן זעלטענע ערד עלעמענטן און איז אויך אַן איבערגאַנג מעטאַל. עס איז העכסט עפעקטיוו אין פֿאַרבעסערן די אייגנשאַפטן פון דעפאָרמירטע אַלומינום אַלויז.
אין אַלומינום אַלויז, פּרעסיפּיטירט Sc ווי קאָהערענט Al₃Sc, וואָס פאַרגרעסערט די רעקריסטאַליזאַציע טעמפּעראַטור און אונטערדריקט קערל גראָבקייט.
ווען קאָמבינירט מיט Zr, פאָרמען זיך הויך-טעמפּעראַטור סטאַבילע Al₃(Sc,Zr) פּאַרטיקלען, וואָס פּראָמאָוויִרן גלייכאַקסיקע פיינע קערלעך און שטערן דיסלאָקאַציע באַוועגונג און קערל גרענעץ מיגראַציע. דאָס פֿאַרבעסערט שטאַרקייט, מידקייט קעגנשטעל, און דרוק-קעראָוזשאַן פאָרשטעלונג.
איבערגעטריבענע Sc קען פירן צו גראָבע Al₃(Sc,Zr) פּאַרטיקלען, וואָס רעדוצירט די ריקריסטאַליזאַציע פיייקייט, שטאַרקייט און דאַקטילאַטי.
ערביום (Er)
Er אַקטירט ענלעך צו Sc אָבער איז מער קאָסטן-עפעקטיוו.
אין 7xxx סעריע צומישן, צוגעפאסטע Er צוגעבן פארפיינערן קערלעך, פארמינדערן דיסלאקאציע באוועגונג און קערל גרענעץ מיגראציע, אונטערדריקן רעקריסטאליזאציע, און פארבעסערן שטארקייט.
ווען צוגעגעבן מיט Zr, פארמען זיך Al₃(Er,Zr) פּאַרטיקלען, וואָס זענען מער טערמיש סטאַביל ווי Al₃Er אַליין, וואָס גיט בעסערע רעקריסטאַליזאַציע סאַפּרעשאַן.
איבערגעטריבענע Er קען פּראָדוצירן Al₈Cu₄Er פאַזעס, וואָס רעדוצירט ביידע שטאַרקייט און דאַקטילאַטי.
גאַדאָליניום (Gd)
מיטלמעסיקע Gd צוגעבן פארפעיינערן קערלעך, פארגרעסערן שטארקייט און דאַקטילאַטי, און פארבעסערן די סאָלוביליטי פון Zn, Mg, און Cu אין דער מאַטריץ.
די רעזולטירנדיקע Al₃(Gd,Zr) פאַזע שטיפט דיסלאָקאַציעס און סוב-גריין גרענעצן, אונטערדריקנדיק רעקריסטאַליזאַציע. אן אַקטיווער פילם פאָרמירט זיך אויך אויף גריין ייבערפלאַכן, וואָס ווייטער באַגרענצט גריין וווּקס.
איבערגעטריבענע Gd קען פאַראורזאַכן קערל גראָבקייט און פאַרערגערן מעכאַנישע אייגנשאַפטן.
לאַנטאַנום (La), צעריום (Ce), און יטריום (Y)
לאַ ראַפינירט קערנער, רעדוצירט זויערשטאָף אינהאַלט, און פאָרמירט אַן אַקטיוון פילם אויף קערנער ייבערפלאַכן צו פאַרהיטן וווּקס.
La און Ce העלפֿן מיט GP זאָנע און η′ פֿאַזע אָפּזאַץ, פֿאַרבעסערנדיק מאַטריץ שטאַרקייט און קעראָוזשאַן קעגנשטעל.
Y רייניקט די מאַטריץ, שטערט די אויפלעזונג פון הויפּט צומיש עלעמענטן אין דער האַרטער לייזונג, פּראָמאָטירט נוקלעאַציע, און ראַדוסירט פּאָטענציעלע אונטערשיידן צווישן קערל גרענעצן און אינעווייניקסטע טיילן, פֿאַרבעסערנדיק קעראָוזשאַן קעגנשטעל.
איבערגעטריבענע La, Ce, אדער Y קען פירן צו גראָבע בלאָקיקע קאַמפּאַונדז, וואָס רעדוצירן דאַקטילאַטי און שטאַרקייט.
אייגנשאפטן פון הויפּט זעלטענע ערד עלעמענטן און זייערע קעראַקטעריסטיקס אין אַלומינום
פּאָסט צייט: 21סטן אויגוסט, 2025
