Hyvä perusteellinen artikkeli, tiedätkö harvinaisten maametallien vaikutuksista kupariin ja kupariseoksiin?
1. Harvinaisen maametallin kupari
Kuparilla ja kupariseoksilla on joukko erikoisominaisuuksia, kuten erinomainen sähkön- ja lämmönjohtavuus, hyvä korroosionkestävyys, ei-magnetismi ja korroosionesto vedessä oleville mikro-organismeille ja leville, helppo muovin käsittely ja hyvä hitsattavuus, ja niitä on helppo valaa. Siitä on tullut tärkeä materiaali nykyaikaisessa teollisuudessa, ja sitä käytetään laajalti elektroniikassa, sähkömekaniikassa, ilmailussa, ilmailussa ja muilla aloilla.
Harvinaisilla maametallilla on tyypillisiä metallisia ominaisuuksia ja ne ovat erittäin aktiivisia kemiallisissa ominaisuuksissa. Ne voivat olla vuorovaikutuksessa lähes kaikkien elementtien kanssa paitsi inerttien kaasujen kanssa. Ne ovat "mononatriumglutamaatti" metallurgisessa teollisuudessa.
Harvinaisten maametallien käyttö kuparissa ja kupariseoksissa on herättänyt laajaa huomiota tieteellisten ja teknologisten työntekijöiden keskuudessa eri maissa 1950-luvulla, ja siitä on nyt tullut tutkimuksen keskus. kotimaani aloitti tutkimuksen harvinaisten maametallien käytöstä kuparissa ja kupariseoksissa jo 1960-luvulla. Tutkimus keskittyi tuolloin enemmän kuparin ja kupariseosten kuuma- ja kylmäkäsittelyominaisuuksien, korroosionkestävyyden ja kulutuskestävyyden parantamiseen ja saavutettu Joitakin käytännön arvoisia tuloksia on saatu, mutta nämä tutkimukset ovat edenneet hitaasti, eikä niitä ole paljon. kehittämis- ja sovellusalueet.
2. Harvinaisten maametallien vaikutus kuparin ja kupariseosten rakenteeseen
01Puhdista kudos
On kaksi päätapaa kupari- ja kupariseosrakenteiden puhdistamiseen harvinaisilla maametallilla:
(1) Harvinaisilla maametallilla on vahva affiniteetti happeen ja rikkiin, jolloin ne muodostavat harvinaisia maametalliyhdisteitä, joilla on korkeammat sulamispisteet, vahva lämpöstabiilisuus ja pieni ominaispaino, jolloin saadaan aikaan rikinpoiston ja hapenpoiston vaikutukset; harvinaisten maametallien alkuaineet voivat helposti reagoida atomivedyn kanssa. Se toimii RH2- tai RH3-tyypin stabiilin hydridin muodostamiseksi (R edustaa harvinaista maametallia). Nämä hydridit liukenevat kupariseokseen kiinteän liuoksen muodossa, mikä eliminoi vedyn haitalliset vaikutukset.
(2) Harvinaiset maametallit sekä Pb, Bi ja muut alkuaineet tuottavat korkeassa lämpötilassa sulavia metallien välisiä yhdisteitä, joiden sulamispiste on korkeampi kuin kuparilla. Siksi kuparin sulatus- ja valuprosessin aikana ne voivat pysyä kiinteässä tilassa ja eliminoitua nestemäisestä metallikupariseoksesta yhdessä kuonan kanssa Pb:n poistamiseksi, Bi:n tarkoitus.
image.png
02 Tarkenna organisaatiota
Harvinaisten maametallien vaikutus kuparin ja kupariseosten mikrorakenteeseen heijastuu pääasiassa rakeiden jalostukseen, pylväskiteiden vähenemiseen tai poistamiseen sekä tasaakselisten raealueiden laajentamiseen.
Harvinaisten maametallien kuparin ja kupariseosten rakenteen jalostusmekanismista on kolme päänäkemystä:
(1) Muodostaa uusia kideytimiä ja estää rakeiden kasvua.
(2) Mikrokiteytys.
(3) seostusvaikutus.
image.png
03Harvinaisten maametallien vaikutus inkluusiorakenteeseen
Harvinaisten maametallien vaikutus sulkeumien rakenteeseen on pääasiassa muuttaa epäpuhtauksien muotoa ja jakautumista. Sen tärkeimmät ilmenemismuodot sisältävät seuraavat neljä tyyppiä:
(1) Vähennä tai poista dendriittejä ja pylväskiteitä seosrakenteessa.
(2) Saattaa tietyt seoksen epäpuhtaudet ilmaantumaan nauhojen, levyjen tai jopa lohkojen muodossa, mikä parantaa tai parantaa kuparin ja sen seosten mekaanisia ja prosessointiominaisuuksia.
(3) Tiettyjen seoksen haitallisten epäpuhtauksien jakautuminen uudelleen metallin mikroskooppiseen tilavuuteen tai tiettyjen epäpuhtauksien makrosegregaatioon vaikuttaminen, mikä johtaa erilaisten ominaisuuksien paranemiseen.
(4) Harvinaisia maametallia sisältävät yhdisteet adsorboituvat metallien tai metalliseosten raerajoille, mikä vähentää alhaisen sulamispisteen haitallisten epäpuhtauksien määrää metalliseoksen raerajoilla, mikä heikentää lejeeringin haurautta korkeassa lämpötilassa.
image.png
3. Harvinaisten maametallien vaikutus kuparin ja kupariseosten ominaisuuksiin
01 Vaikutus käsittelyn suorituskykyyn
Sopivan määrän harvinaisia maametalleja lisäämällä kupariseoksiin voidaan parantaa kuparin ja kupariseosten valuominaisuuksia. Erityyppisillä kuparilejeeringeillä juoksevuutta voidaan lisätä 30–40 % harvinaisten maametallien lisäämisen jälkeen.
{0}},01 %:n ja 0,03 %:n sekoitettujen harvinaisten maametallien lisääminen voi merkittävästi lisätä epämuodostuneen lyijymessingin venymistä korkeassa lämpötilassa, parantaa kuumakäsittelyn suorituskykyä ja vähentää tai poistaa kuumavalssattua halkeilua. Harvinaisten maametallien aiheuttama epäpuhtauksien poistaminen lisää raerajojen lujuutta ja vähentää haurastumisvaiheiden lukumäärää, mikä lisää kupariseosten korkeita lämpötiloja σb ja δ. Harvinaisen maametallin lisääminen voi vähentää jäännösjännitysarvoa ja harvinaisten maametallien voi parantaa materiaalin kylmämuodonmuutoskykyä tietyllä muodonmuutosalueella (<14%).
02Vaikutus kulutuskestävyyteen
Harvinaiset maametallit ja kuparielementit voivat muodostaa metallien välisiä yhdisteitä, joilla on korkeampi kovuus ja tasainen jakautuminen. Näistä yhdisteistä tulee vastustuskykyisiä dislokaatioliikkeelle; ja harvinaiset maametallit voivat tehokkaasti parantaa sulkeumien olemassaolomuotoa ja jakautumista, vähentää mahdollisuutta heikentää raerajoja ja vähentää.
Harvinaisia maametallia sisältävällä valetulla messingillä on korkea kovuus, hyvä plastisuus ja sitkeys, mikä voi lyhentää sisäänajovaihetta ja pidentää vakaata kulumisvaihetta, mikä vähentää kulumista ja pidentää työkappaleen käyttöikää. Ce:n ja B:n lisääminen runsaan mangaanipitoiseen alumiinipronssiin voi vähentää kuivakitkaa ja kulumista noin 20 % ja voitelukitkaa ja kulumista noin 50 %.
03 Vaikutukset mekaanisiin ominaisuuksiin ja sähkönjohtavuuteen
Harvinaisten maametallien vaikutus kuparin ja kupariseosten mekaanisiin ominaisuuksiin heijastuu pääasiassa kovuuteen, lujuuteen, plastisuuteen jne. Kun puhtaan kuparin harvinaisten maametallien pitoisuus on {0},1 % - {{ 4}},2%, lujuus kasvaa suuresti, ja kun se on yli 0,2%, lujuus kasvaa hitaasti.
Harvinaisten maametallien vaikutusmekanismina kuparin ja kupariseosten johtavuuteen katsotaan yleisesti olevan: toisaalta harvinaisten maametallien jalostusvaikutus jalostaa kuparin rakeita, lisää raerajoja ja lisää sähkösironnan todennäköisyyttä, mikä johtaa resistiivisyyden kasvussa ja johtavuuden laskussa. Toisaalta harvinaisten maametallien puhdistusvaikutus vähentää kuparin epäpuhtauksia, heikentää hilavääristymiä, vähentää elektronien sironnan todennäköisyyttä ja parantaa johtavuutta.
image.png
4. Johtopäätös
Harvinaiset maametallit voivat puhdistaa rakennetta, jalostaa rakennetta ja muuttaa sulkeumien jakautumista kuparissa ja kupariseoksissa, mikä parantaa niiden käsittelykykyä, korroosion- ja kulutuskestävyyttä, mekaanisia ominaisuuksia ja sähkönjohtavuutta. Siksi harvinaiset maametallit voivat parantaa kuparia ja kupariseoksia. suorituskyky on asettanut enemmän odotuksia.
Vaikka monia harvinaisia maametallia sisältäviä kupari- ja kupariseosmateriaaleja, joilla on teollista merkitystä ja käytännön arvoa, on kehitetty menestyksekkäästi, useammin kuparissa ja kupariseoksissa ei ole vielä käytetty harvinaisia maametalleja, joten harvinaisia maametallia sisältäviä kuparia ja kupariseoksia on kehitettävä enemmän. Uudet seosmateriaalit mahdollistavat harvinaisten maametallien laajemman käyttöalueen kuparissa ja kupariseoksissa, mikä mahdollistaa teollisen tuotannon. Harvinaisten maametallien lisäaineiden tai perusseostuotteiden tyypit on sarjoitava, ja parametrien, kuten lisäysmenetelmien ja prosessiolosuhteiden, on oltava täydellisempiä.
Tällä hetkellä monet tutkimukset ovat vielä kokeiluvaiheessa. Mekanismia, vaikutussääntöjä, keskeisiä prosessitekniikoita ja muita harvinaisten maametallien kykyä parantaa kuparin ja kupariseosten ominaisuuksia on vielä tutkittava. Jotta maani harvinaisten maametallien hyödyt voitaisiin hyödyntää täysimääräisesti, on tarpeen vahvistaa harvinaisten maametallien sovellustutkimusta ja teoreettista perustutkimusta kuparissa ja kupariseoksissa, jotta voidaan edistää harvinaisten maametallien sovellusteknologian kehitystä ja laajentaa. harvinaisten maametallien käyttöalue.
