⑴ 稀土镁合金的用途
稀土的应用
从1794年发现元素钇,到1945年在铀的裂变物质中获得钷,前后经过151年的时间,人们才将元素周期表中第三副族的钪钇镧铈镨钕钷钐铕钆铽镝钬铒铥镱镥17个性质相近的元素全部找到,把它们列为一个家族,取名稀土元素,其中从镧到镥15个元素又称为镧系元素。其实,这些元素并不那么稀少。例如,铈在地壳中的含量与锡近乎相等,而钇钕镧都比铅更丰富。其余的稀土元素,除钷外都不少于银,而比金丰富得多。我国是全世界稀土资源最丰富的国家,储量占全世界储量的4/5以上。此处仅简单介绍稀土元素的若干应用,从中可看出稀土元素应用的广泛性和重要性。
钢的脱硫 在钢中添加混合稀土金属的目的之一是控制硫夹杂物的含量和形状。炼钢时通常要添加锰,锰与硫结合形成硫化物夹杂物,这种夹杂物在轧钢时会变形。而添加混合稀土金属则能产生稀土的硫化物、硫氧化物,它们在轧钢时形状保持不变,这可使钢的性能得到改善。
稀土球墨铸铁 混合稀土金属以稀土硅铁合金或硅镁钛合金的形式加入铁不中促进石墨的球化,从而提高铸铁的可锻强度。产品称球墨铸铁。
打火石 混合稀土金属还用于制造打火石,这是用75%的混合稀土金属和25%的铁制成的一种合金。
用于有色金属合金中 稀土金属有色金属合金中也获得广泛应用。例如有一种稀土镁合金(含有Mg,Zn,Zr,La,Ce)可用于制造喷气式发动机的传动装置,直升飞机的变速箱,飞机的着陆轮和座舱罩。在镁合金中添加稀土金属的优点是可提高其高温抗蠕变性,改善铸造性能和室温可焊性。有一种铝锆钇合金用作电线,其特点是输出功率高、耐热、耐振动和耐腐蚀。
永磁材料 有一种永磁材料——钕铁永磁合金,其磁能积达300千焦/立方米,比钐钴永磁合金(它在70年代取代昂贵的铂钴永磁体市场产生过重大影响)几乎高出一倍。然而钕铁永磁合金也有缺点,它在居里温度达3250℃左右,(钐钴永磁合金的是760℃左右),并且铁容易腐蚀。研究发现,把硼添加到钕铁永磁合金中可提高其磁能积和抗退磁的能力。这些性能优良的永磁材料用于飞机及宇宙航行器的仪表,精密仪器,微型电机等。
石油裂化催化剂等 稀土分子筛裂化催化剂是用于石油裂化工艺中性能优良(催化活性大,产品收率高)的催化剂。这种催化剂多数用混合稀土氯化物与相应的钠型分子筛发生阳离子交换反应制成。
稀土金属元素的化合物作为催化剂还用于很多其他催化反应中。如将已除去铈的混合稀土金属元素的环烷酸盐溶于汽油中可用作合成戊橡胶工艺中的催化剂,这是我国首创的,又如为净化汽车废气而设计的汽车催化器中,能将一氧化碳和未燃烧尽的碳氢化合物减少到极低的水平,其中所用的催化剂LACOO3,有效地地催化CO、烃类的燃烧,其活性、寿命与铂基催化剂无甚差别,而价格则便宜得多。
镧玻璃 一种具有优良光学性质的镧玻璃,含氧化镧La2O360%,氧化硼B2O340%,具有高的折射率,低的色散和良好的化学稳定性。这种光学玻璃是制造高级照相机的镜头和潜望镜的镜头的不可缺少的光学材料。
玻璃脱色 采用稀土使玻璃脱色的原理涉及到铁的氧化态。玻璃中的二价铁杂质使玻璃显蓝色,它氧化成三价铁后则使玻璃显极浅黄色,颜色淡得多。二氧化铈是很好的玻璃脱色剂,因为铈(Ⅳ)具有强氧化性,能将二价铁氧化成三价铁,而它本身则还原成稳定的铈(Ⅲ),CeO2 Ce2O3都无色。
荧光粉 在彩电的显像管中采用的性能优良的红基色荧光粉,以钇的化合物Y2O2S或Y2O3作基质,以铕Eu3+作激活剂。这种产生出红色基色的荧光粉的使用效果,远远比过去(1964年以前)使用的非稀土硫化物红色荧光粉为好。
各种稀土荧光粉的用途颇广,如用于黑白电视显像管、X射线增感屏、雷达显像管、荧光灯、高压水银灯等。
激光器 稀土在激光器中也应用较多。目前使用最广的激光工作物质是掺钕钇铝石榴石Y3Al5O12:Nd3+和掺钕玻璃。前苏联曾研制出一种新型激光器——掺Cr3+,Nd3+的钆钪镓石榴石,其效率比钕激光器高3.5倍。
储氢 在合适的温度和压力下,五镍镧LaNi5合金能吸收氢分子:LaNi5+3H2=LaNi5H6冷却该合金时氢就被吸收,加热时就解吸,这提供了一种安全的储氢方法。
在室温及2.5大气压下,1公斤的LaNi5合金能吸收14克氢,而稍加热即可把储藏的氢完全放出。LaNi5和LaNi5H6的密度分别约为6.4和6.43克/厘米。由此可算得每立方米LaNi5约可吸收储存氢90克之多,而1米3液氢却不过重71克,可见LaNi5的储氢效率之高(而且还有比液氢安全的优点)。已发现的类似的储氢材料还有CeNi5,LaMg17,La2Ni5Mg13等。这样的储氢材料在利用氢作燃料方面有潜在的应用前景。
⑵ 稀土镁合金的常用元素
Y加入到镁合金中可明显细化组织的晶粒大小。白云等[1]研究了Y对铸造镁合金Mg-6Zn-3Cu-0.6Zr的微观组织和力学性能的影响,结果表明:由于Y的加入,试样组织的平均晶粒尺寸有效减小(由 57 μm 降为 39 μm)。
Y可以提高镁合金的耐腐蚀性能。齐伟光等[2] 研究了Y对AZ91D镁合金微观组织和腐蚀性能影响,结果表明:结果表明:AZ91D镁合金加入Y后,显微组织主要由α-Mg基体相、B相Mg17Al12、Al2Y相和Al6Mn6Y相组成。加入1%Y能显著降低合金的腐蚀速度,提高合金的平衡电位和腐蚀电位,降低腐蚀电流。
Y可以明显提高镁合金的力学性能。李建平等[3]在高强韧铸造镁合金显微组织和性能的研究中,研究了不同稀土Y含量(O%、1.2%、2.2%、3.2%和4.2wt%)对GZKl000镁合金的显微组织及其室温拉伸性能和物理性能的影响在GZKl000合金中加入Y元素(0~4.2%wt)可以提高铸卷GZKl000的抗拉强度,其延伸率也相应有所提高,当Y含量为3.2%wt时,其抗拉强度和延伸率都达到最大,抗拉强度达到237MPa,延伸率达到7.2%;经过固溶时效处理后合金的显微组织由经过固溶时效处理后合金的显微组织由α-Mg、Mg5Gd和Mg24Y5组成α-Mg、Mg5Gd和Mg24Y5组成。 Ce加入到镁合金中,可以明显细化组织晶粒。黎文献等[4]研究了Ce对Mg-Al镁合金晶粒尺寸的影响,。在Mg-Al系AZ31合金中添加微量稀土元素Ce,可明显细化合金晶粒,当Ce的加入量为了0.8%时,晶粒细化效果最好,由未细化前的约300 u m下降到约20~40μm。Ce在镁及镁合金中的细化作用是由于稀途元素在凝固过程中固/液界面前沿富集而引起成分过冷,过冷区形成新的形核带而形成细等轴晶。凝固过程中溶质再分配造成固液界面前沿成分过冷度增大是稀土元素细化镁及镁合金的主要机理。此外,稀土在固/液界面前沿的富集使其起到阻碍α-Mg晶粒长大的作用,进一步促进了晶粒的细化。
Ce可提高镁合金的抗氧化燃烧性。赵洪金等[5]研究了稀土元素Ce对AZ91D镁合金燃点的影响:利用自行开发的温度采集系统,测试了加入少量稀土元素Ce的块状AZ91D镁合金及其熔体在加热过程中表面与心部的温度.时间曲线。随Ce含量的增加,氧化点与燃烧点均呈上升趋势。w(Ce)=1%时,氧化点与燃烧点的平均值较AZ91D的分别提高了33℃和61℃。
Ce可以改善镁合金的力学性能。陈芙蓉等[6]研究了Ce对AZ91D镁合金组织和力学性能的影响。Ce加入到镁合金组织后,细化合金组织起到细晶强化作用;使网状的β相细小并弥散分布于晶界上;同时在晶界形成弥散分布的Al4Ce化合物起到第二相强化作用,当Ce含量为0.69%时,含金的抗拉强度、屈服强度、伸长率及硬度分刺比AZ91D镁合金提高15.8%、8.7%、140%及15.7%,其综合力学性能达到最佳。
Ce能够改善镁合金的耐腐蚀性能。杨洁等[7]研究了Ce对AZ91镁合金微观组织及耐蚀性的影响,结果表明:Ce细化了合金的微观组织,使β—Mg17Al12相变得断续、弥散,成分分布更为均匀,生成了A14Ce相及Mg—Al—Mn—Ce—Fe的金属间化合物;稀土Ce使合金在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电位升高,与Al、O生成了不连续的保护性氧化膜,提高了合金的耐腐蚀性能;添加0.5%Ce时合金的耐蚀性最佳。 Z.L. Ning等研究了Nd对Mg–0.3Zn–0.32Zr 合金微观结构和力学性能的影响。
当合金中Nd的加入量由0.21% 逐渐增加至 2.65%时,合金的的晶粒尺寸由120μm减小至60μm,同时晶粒形态从六面体结构转变为类似玫瑰状结构。当Nd的加入量小于0.84% 时,Nd能够完全溶入镁基体中,铸锭中只有单相的α-Mg,当Nd的加入量超过1.62%,通过X射线衍射仪测试发现在晶界和晶界三角区有金属间化合物Mg12Nd生成。晶粒和晶界中的Mg12Nd相能够锁定晶界,减少晶界限滑移和位错滑移,能够明显改善镁合金高温下的抗拉强度,和屈服强度,同时伸长率稍有降低。
Li Mingzhao[8]等利用金相显微镜,SEM, EDS, XRD等手段研究了Nd对AZ31镁合金微观结构和力学性能。结果表明:在AZ31镁合金中加入微量的Nd能够在晶界和α-Mg相中生成金属间化合物Al2Nd 和 Mg12Nd ,Nd的吸收率高达95%,能够明显改善AZ31镁合金的微观结构和提高合金的力学性能。在AZ31镁合金中加入0.6wt%,抗拉强度达到245 MPa, 屈服强度为171 Mpa 延伸率为 9%。
侯志丹[9]研究了Nd对ZK60腐蚀性能的影响,研究表明ZK60-1%Nd 合金由α-Mg 基体和晶界的MgZn 相、MgZn2 相和Mg12Nd 相组成。晶界结构较为连续和紧实,晶界宽而明显,晶粒更为细小,大量带状或链状组织相互连接成网状,且晶界的Nd 与O 结合生成Nd2O3 钝化膜,Nd的加入可明显提高ZK60合金在3.5%NaCl水溶液中的耐蚀性。
Yan Jingli等[10]研究了Mg–2wt.%Nd镁合金的蠕变性能。在150至250?C,应力30至110 Mpa的条件下,在固溶强化和析出强化的作用下合金表现出良好的抗蠕变性能。在蠕变过程中有细小的沉淀物析出,这对限制位错的运动起到了重要作用。 Jie Yang等[11]研究了Gd对 Mg–4.5Zn合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着Gd的加入,合金的晶粒尺寸逐渐细化,生成了Mg5Gd和 Mg3Gd2Zn3相,加入Gd后,合金的强度大大提高。当Gd的加入量为1.5%时,合金的强度最高,抗拉强度和屈服强度分别为231MPa 和113 Mpa。和未加入Gd前的Mg–4.5Zn合金相比,抗拉强度和屈服强度分别提高了22 MPa and 56Mpa。合金强化的主要和晶粒细化,Mg5Gd和Mg3Gd2Zn3相的强化作用以及Gd原子溶于镁基体的强化效果有关。
Gd对镁合金腐蚀性能的影响。王萍等[12]采用电化学方法研究了Gd含量对ZK60系镁合金在3.5%NaCI溶液中的腐蚀行为,并用金相显微镜、SEM观察了铸态显微组织及腐蚀形貌,对腐蚀产物进行了XRD分析。结果表明:稀土元素Gd可以细化合金晶粒,减少粗大共晶相MgZn的含量;在3.5%NaCI溶液中,腐蚀产物主要 Mg(OH)2;通过极化曲线测试,ZK60+1.6%Gd合金耐蚀性最好。在Cl作用下,腐蚀以点蚀为主,同时会形成以第二相MgZn和Mg5Gd为阴极,α-Mg为阳极的电偶腐蚀。 吴国华[13]等研究了稀土La对AZ91D镁合金在NaCl溶液中耐蚀性的影响,AZ9lD合金中加入1%La(质量分数)后,不但形成了条状的A111La3相和块状的Al8LaMn4相,而且在粗大p相(Mgl7All2)周围形成了许多细小的层片状β相,并使β相进一步网状化.这些细小的层片状p相明显阻碍了腐蚀的扩展,提高了AZ91D镁合金的耐蚀性.条状的Al11La3相和块状的Al8LaMn4相都属于阴极耐蚀相.其中Al11La3相由于较小的阴极面积,对加速其周围镁基体的腐蚀不起明显作用;而块状的Al8LaMn4相阴极面积较大,与基体构成微电偶腐蚀,加速了基体的腐蚀.
Jinghuai Zhang等[14]研究了富Ce稀土和La对Mg–4Al–0.4Mn镁合金的影响。研究表明:在Mg–4Al–4RE–0.4Mn (RE = Ce-rich mischmetal)合金中,沿着晶界有Al11RE3 andAl2RE两种相生成,而在Mg–4Al–4La–0.4Mn合金中的主要相为α-Mg 相和Al11La3相。Al11La3相占据着晶界的大部分区域,且有着复杂的形态。当用La代替富Ce稀土加入到Mg–4Al–0.4Mn镁合金中,改善了晶粒尺寸,并使晶界相分布一致性能,极大的提高Mg–4Al–0.4Mn镁合金的抗拉强度。在室温下,Mg–4Al–4La–0.4Mn的抗拉强度,屈服极限,延伸率分别为264 Mpa,146 Mpa,13%,优于Mg–4Al–4RE–0.4Mn的247Mpa, 140Mpa, 11%。Mg–4Al–4La–0.4Mn合金晶体附近范围内的微观结构的稳定性明显优于Mg–4Al–4RE–0.4Mn合金,其原因是Al11La3 的热力学稳定性优于Al11RE3。在蠕变测试中,Al11La3相能够有效阻碍晶界附近的晶界滑移和位错运动。在Mg–4Al–0.4Mn镁合金中加入La后的力学性能明显优于在合金中加入富Ce稀土。
⑶ 稀土镁合金价格介绍
说到稀土镁合金,顾名思义就是指含有稀土元素的镁合金,它是金属材料中质量最轻的一种合金,具有较高的使用价值,不仅强度高、刚性好、而且加工起来比较容易,在交通运输、航天、电子等领域被广泛使用。作为比较受喜爱的一种工程材料,那它的价格是多少呢?下面小编为大家介绍几个出售稀土镁合金的厂家,看看它们的价格是多少。
厂家一、无锡市台诚金属材料制品有限公司
公司简介:无锡市台诚金属材料制品有限公司是一家集加工、销售、配送为一体的综合性企业,公司主要从事于国内外各类金属材料的经销批发,与多家知名企业建立了良好的合作关系。公司的产品不仅规格齐全,而且质量优良,在全国都有销售网络。
主营产品:铜合金、铝合金、镁合金、模具钢、特殊钢等产品。
产品价格:公司售出的镁钇中间合金,起批量≥5千克,每千克售价100元。
厂家二、苏州川茂金属材料有限公司
公司简介:苏州川茂金属材料有限公司专业从事于各类金属合金的经销批发,面向海内外市场。公司所处地理位置优越,交通十分便利,是长三角地区比较有实力的金属材料供应商,同时公司也为顾客提供配送服务,可面向全国进行销售。
主营产品:镁合金、钼合金、镍合金、低熔点合金、高温合金、球墨铸铁、稀有金属、钛及钛合金、优质钢等产品。
产品价格:公司售出的起批量≥2千克,每千克售价150元。
厂家三、赣州飞腾轻合金有限公司
公司简介:赣州飞腾轻合金有限公司是一家专业研发、生产稀土金属或稀土合金材料的企业,公司实力雄厚,建筑面积达4000平方米,拥有国内外先进的生产和检测设备,对生产的产品进行严格的质量把关。公司业务广泛,不仅在全国可进行销售,还出口至国外多个地区。
主营产品:镁钇、镁钆、镁钐、镁钕、镁镧、镁铈、镁锶、铝钇、铜钇;铝锶、富钇镁、稀土氧化物、镁锭等产品。
产品价格:公司售出的镁钇合金,起批量≥1千克,每千克售价185元。
稀土镁合金的应用
有了稀土元素的加入,镁合金的性能有了很大提升,稀土镁合金在国内外都有着广泛应用,由于它的耐热性能好、强度高,可应用于航空工业、汽车制造业、自行车行业等领域,市场前景良好。
如今,因为铁、铝、锌等金属材料比较稀缺,而镁合金比较易得,所以很多时候都会选择使用镁合金。上面小编为大家介绍的三个稀土镁合金厂家都是正规厂家哦,大家可以参考下。
⑷ 稀土在镁及镁合金中的应用
稀土元素在镁合金熔体中具有除氢、除氧、除硫、除铁、除夹杂物的作用,达到除气精炼、净化熔体的效果。
镁合金在熔炼过程中极易氧化燃烧,稀土是镁合金熔体的表面活性元素,能够在熔体表面形成致密的复合氧化物膜,有效阻止熔体和大气的接触,大大提高镁合金熔体起燃温度。
稀土与镁或其他合金化元素在合金凝固过程中形成稳定的金属间化合物,这些含稀土的金属间化合物一般具有高熔点、高热稳定性等特点,它们呈细小化合物粒子弥散分布于晶界和晶内,在高温下可以钉扎晶界,抑制晶界滑移,同时阻碍位错运动,强化合金基体。
时效沉淀强化作用 稀土元素在镁中所具有的较高固溶度随温度降低而降低,当处于高温下的单相固溶体快速冷却时,形成不稳定的过饱和固溶体,经过长时间的时效,则形成细小而弥散的析出沉淀相。析出相与位错之间交互作用,提高合金的强度。
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⑸ 什么是稀土硅镁合金有哪些用途
稀土镁硅铁合金是钢铁工业的主要原料之一。 1.铸铁的球化剂、蠕化剂及孕育剂。稀土镁硅铁合金亦称镁合金球化剂,是一种良好的孕育剂,其机械强度大,脱氧、脱硫的效果较强。 2.炼钢的添加剂:生产球化剂、蠕化剂、孕育剂使用的轻稀土镁硅铁合金,也用于在生产钢、铁中作添加剂、合金剂。用于精炼、脱氧、变性、中和低熔点有害杂质(Pb、砷等)以及固溶体合金化,形成新的金属化合物等从而使钢净化。
⑹ 稀土镁合金的成分及结构
可以参考该资料:
稀土镁合金研究现状与发展趋势
http://wenku..com/view/ae3037cfbb4cf7ec4afed00a.html
⑺ 稀土镁合金在使用过程中有哪些作用
熔体净化作用;
熔体保护作用;
细晶强化作用。
⑻ 稀土镁合金的配方
稀土元素是元素周期表的一整个稀土族元素的总称
包括镧(la)
铈(ce)镨(pr)
钕(nd)
钷(pm)
钐(sm)铕(eu)钆(gd)
铽(tb)
镝(dy)钬(ho)
铒(er)铥(tm)镱(yb)钇(y)
钪(sc)
当然,因为稀土英文是rare
earth
metals,也可以统称为re
由于稀土元素之间性质相近,分离困难,所以经常以混合物形式加入合金中。
比如说mg-al-re(ae)系合金,加的是富ce混合稀土,mg-y-re(we)系合金则加的是y和其他混合稀土
⑼ 稀土镁合金有毒吗对身体有害吗
稀土都是重金属,如果摄入,会导致在体内沉积,但是一搬性的接触是无害的。
⑽ 3一8稀土镁合金一般含硅在多少
Si0.3~2%