7xxx, 5xxx සහ 2xxx ශ්‍රේණි ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහවලට දුර්ලභ පස් මූලද්‍රව්‍ය (REE) එකතු කිරීම පිළිබඳව පුළුල් පර්යේෂණ සිදු කර ඇති අතර, එය සැලකිය යුතු බලපෑම් පෙන්නුම් කරයි. විශේෂයෙන්, බහු මිශ්‍ර ලෝහ මූලද්‍රව්‍ය අඩංගු 7xxx ශ්‍රේණියේ ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහ, දියවීම සහ වාත්තු කිරීමේදී බොහෝ විට දැඩි වෙන්වීමක් අත්විඳින අතර, සැලකිය යුතු ප්‍රමාණයේ යුටෙක්ටික් අවධි සෑදීමට හේතු වේ. මෙය තද බව සහ විඛාදන ප්‍රතිරෝධය අඩු කරයි, මිශ්‍ර ලෝහයේ සමස්ත ක්‍රියාකාරිත්වයට හානි කරයි. දුර්ලභ පස් මූලද්‍රව්‍ය අධික ලෙස මිශ්‍ර කරන ලද ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහවලට ඇතුළත් කිරීමෙන් ධාන්‍ය පිරිපහදු කිරීමට, වෙන් කිරීම මැඩපැවැත්වීමට සහ අනුකෘතිය පිරිසිදු කිරීමට හැකි වන අතර එමඟින් ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය සහ සමස්ත ගුණාංග වැඩි දියුණු කළ හැකිය.
මෑතකදී, සුපිරි ප්ලාස්ටික් ධාන්‍ය පිරිපහදු කරන්නෙකුගේ වර්ගයක් අවධානය දිනාගෙන ඇත. මෙම පිරිපහදු කරන්නන් ධාන්‍ය සහ උප ධාන්‍ය මායිම් දුර්වල කිරීම වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා La සහ Ce වැනි දුර්ලභ පස් මූලද්‍රව්‍ය භාවිතා කරයි. මෙය ධාන්‍ය පිරිපහදු කරනවා පමණක් නොව, අවක්ෂේපිත ඒකාකාරව විසුරුවා හැරීම ප්‍රවර්ධනය කරයි, නැවත ස්ඵටිකීකරණය මර්දනය කරයි, සහ මිශ්‍ර ලෝහ ductility සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කරයි, අවසානයේ නිස්සාරණ ක්‍රියාවලීන්හි ඵලදායිතාව වැඩි කරයි.
7xxx ශ්‍රේණියේ ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහවල, දුර්ලභ පාංශු මූලද්‍රව්‍ය සාමාන්‍යයෙන් තුන් ආකාරයකින් එකතු කරනු ලැබේ:
1. දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය පමණක්;
2. Zr සහ දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍යවල සංයෝජනය;
3. Zr, Cr, සහ දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍යවල සංයෝජනය.
දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍යවල මුළු අන්තර්ගතය සාමාන්‍යයෙන් 0.1–0.5 wt% තුළ පාලනය වේ.
දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍යවල යාන්ත්‍රණ
La, Ce, Sc, Er, Gd, සහ Y වැනි දුර්ලභ පාංශු මූලද්‍රව්‍ය බහු යාන්ත්‍රණ හරහා ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා දායක වේ:
ධාන්‍ය පිරිපහදු කිරීම: දුර්ලභ පස් මූලද්‍රව්‍ය ඒකාකාරව බෙදා හරින ලද අවක්ෂේප සාදයි, ඒවා විෂමජාතීය න්‍යෂ්ටිකකරණ ස්ථාන ලෙස ක්‍රියා කරයි, ඩෙන්ඩ්‍රිටික් ව්‍යුහයන් සම-අක්ෂීය සියුම් ධාන්‍ය බවට පරිවර්තනය කරයි, එමඟින් ශක්තිය සහ නම්‍යතාවය වැඩි දියුණු වේ.
වෙන්වීම මර්දනය කිරීම: දියවීම සහ ඝන වීම අතරතුර, දුර්ලභ පස් මූලද්‍රව්‍ය වඩාත් ඒකාකාර මූලද්‍රව්‍ය ව්‍යාප්තිය ප්‍රවර්ධනය කරයි, යුටෙක්ටික් සෑදීම අඩු කරයි, සහ අනුකෘති ඝනත්වය වැඩි කරයි.
අනුකෘති පිරිසිදු කිරීම: Y, La, සහ Ce ද්‍රාවණයේ ඇති අපද්‍රව්‍ය (O, H, N, S) සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර ස්ථායී සංයෝග සෑදිය හැකි අතර, වායු අන්තර්ගතය සහ ඇතුළත් කිරීම් අඩු කරයි, එමඟින් මිශ්‍ර ලෝහයේ ගුණාත්මකභාවය වැඩි දියුණු වේ.
නැවත ස්ඵටිකීකරණ හැසිරීම වෙනස් කිරීම: ඇතැම් දුර්ලභ පස් මූලද්‍රව්‍යවලට ධාන්‍ය සහ උප ධාන්‍ය මායිම් ඇලවිය හැකි අතර, විස්ථාපන චලිතය සහ ධාන්‍ය මායිම් සංක්‍රමණය වළක්වයි. මෙය නැවත ස්ඵටිකීකරණය ප්‍රමාද කරන අතර තාප සැකසුම් අතරතුර සියුම් උප ධාන්‍ය ව්‍යුහයන් ආරක්ෂා කරයි, ශක්තිය සහ විඛාදන ප්‍රතිරෝධය යන දෙකම වැඩි දියුණු කරයි.
දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය සහ ඒවායේ බලපෑම්
ස්කැන්ඩියම් (Sc)
දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය අතරින් කුඩාම පරමාණුක අරය Sc සතුව ඇති අතර එය සංක්‍රාන්ති ලෝහයක් ද වේ. විකෘති වූ ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහවල ගුණාංග වැඩි දියුණු කිරීමේදී එය ඉතා ඵලදායී වේ.
ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහවලදී, Sc, සංගත Al₃Sc ලෙස අවක්ෂේපණය වන අතර, නැවත ස්ඵටිකීකරණ උෂ්ණත්වය වැඩි කරන අතර ධාන්‍ය ගොරෝසු වීම මර්දනය කරයි.
Zr සමඟ ඒකාබද්ධ වූ විට, ඉහළ-උෂ්ණත්ව ස්ථායී Al₃(Sc,Zr) අංශු සෑදී, සමතුලිත සියුම් ධාන්‍ය ප්‍රවර්ධනය කරන අතර විස්ථාපන චලිතය සහ ධාන්‍ය මායිම් සංක්‍රමණය වළක්වයි. මෙය ශක්තිය, තෙහෙට්ටුවට ප්‍රතිරෝධය සහ ආතති-විඛාදන ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කරයි.
අධික Sc නිසා රළු Al₃(Sc,Zr) අංශු ඇති විය හැකි අතර, එමඟින් නැවත ස්ඵටිකීකරණ හැකියාව, ශක්තිය සහ ductility අඩු වේ.
එර්බියම් (එර්)
Er, Sc හා සමානව ක්‍රියා කරයි, නමුත් වඩා ලාභදායී වේ.
7xxx ශ්‍රේණියේ මිශ්‍ර ලෝහවල, සුදුසු Er එකතු කිරීම් ධාන්‍ය පිරිපහදු කරයි, විස්ථාපන චලිතය සහ ධාන්‍ය මායිම් සංක්‍රමණය වළක්වයි, නැවත ස්ඵටිකීකරණය මර්දනය කරයි, සහ ශක්තිය වැඩි කරයි.
Zr සමඟ සම-එකතු කළ විට, Al₃(Er,Zr) අංශු සෑදෙන අතර, ඒවා Al₃Er වලට වඩා තාපජ වශයෙන් ස්ථායී වන අතර, වඩා හොඳ ප්‍රතිස්ඵටිකීකරණ මර්දනයක් සපයයි.
අධික Er නිසා Al₈Cu₄Er අවධි ඇති විය හැකි අතර එමඟින් ශක්තිය සහ නම්‍යතාවය යන දෙකම අඩු වේ.
ගැඩොලිනියම් (Gd)
මධ්‍යස්ථ Gd එකතු කිරීම් ධාන්‍ය පිරිපහදු කරයි, ශක්තිය සහ නම්‍යතාවය වැඩි කරයි, සහ අනුකෘතියේ Zn, Mg සහ Cu වල ද්‍රාව්‍යතාව වැඩි කරයි.
ප්‍රතිඵලයක් ලෙස Al₃(Gd,Zr) අවධිය විස්ථාපන සහ උප ධාන්‍ය මායිම් සවි කරයි, නැවත ස්ඵටිකීකරණය මර්දනය කරයි. ධාන්‍ය මතුපිට මත ක්‍රියාකාරී පටලයක් ද සාදයි, ධාන්‍ය වර්ධනය තවදුරටත් සීමා කරයි.
අධික Gd ධාන්‍ය ගොරෝසු වීමට හේතු විය හැකි අතර යාන්ත්‍රික ගුණාංග පිරිහීමට හේතු වේ.
ලැන්තනම් (La), සීරියම් (Ce), සහ යිට්‍රියම් (Y)
La ධාන්‍ය පිරිපහදු කරයි, ඔක්සිජන් ප්‍රමාණය අඩු කරයි, සහ වර්ධනය වැළැක්වීම සඳහා ධාන්‍ය මතුපිට ක්‍රියාකාරී පටලයක් සාදයි.
La සහ Ce GP කලාපය සහ η′ අවධි වර්ෂාපතනය ප්‍රවර්ධනය කරයි, අනුකෘති ශක්තිය සහ විඛාදන ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කරයි.
Y න්‍යාසය පිරිසිදු කරයි, ප්‍රධාන මිශ්‍ර ලෝහ මූලද්‍රව්‍ය ඝන ද්‍රාවණයට දියවීම වළක්වයි, න්‍යෂ්ටිකකරණය ප්‍රවර්ධනය කරයි, සහ ධාන්‍ය මායිම් සහ අභ්‍යන්තර කොටස් අතර විභව වෙනස්කම් අඩු කරයි, විඛාදන ප්‍රතිරෝධය වැඩි කරයි.
අධික La, Ce, හෝ Y නිසා රළු බ්ලොක් වැනි සංයෝග ඇති විය හැකි අතර එමඟින් ductility සහ ශක්තිය අඩු වේ.
ඇලුමිනියම් වල ඇති ප්‍රධාන දුර්ලභ පාංශු මූලද්‍රව්‍යවල ගුණාංග සහ ඒවායේ ලක්ෂණ
පළ කිරීමේ කාලය: අගෝස්තු-21-2025
