Lêkolînên berfireh li ser zêdekirina elementên erdên kêm (REE) li hevbendiyên alumînyûmê yên rêzeya 7xxx, 5xxx, û 2xxx hatine kirin, ku bandorên berbiçav nîşan dane. Bi taybetî, hevbendiyên alumînyûmê yên rêzeya 7xxx, ku gelek elementên hevbendiyê dihewînin, pir caran di dema helandin û rijandinê de cûdahiyek giran dibînin, ku dibe sedema çêbûna mîqdarên girîng ên qonaxên ewtektîk. Ev yek hişkbûn û berxwedana korozyonê kêm dike, û performansa giştî ya hevbendiyê dixe xeterê. Têkelkirina elementên erdên kêm di nav hevbendiyên alumînyûmê yên pir hevbend de dikare dendikan safî bike, cûdahiyê bitepisîne, û matrîksê paqij bike, bi vî rengî mîkroavahî û taybetmendiyên giştî baştir bike.
Di demên dawî de, cureyekî rafîneriya genim a superplastîk bala xelkê kişandiye ser xwe. Ev rafîner hêmanên erdên kêm ên wekî La û Ce bikar tînin da ku sînorên genim û bingenim qels bikin. Ev ne tenê genim safî dike, lê di heman demê de belavbûna yekreng a bermayiyan jî pêş dixe, ji nû ve krîstalîzekirinê tepeser dike, û bi girîngî nermbûna hevîrê baştir dike, di dawiyê de hilberîna di pêvajoyên derxistinê de zêde dike.
Di alloyên alumînyûmê yên rêzeya 7xxx de, hêmanên erdên nadir bi gelemperî bi sê awayan têne zêdekirin:
1. Bi tenê hêmanên erdê yên kêm;
2.Têkeliya Zr û elementên erdê yên nadir;
3. Têkelbûna Zr, Cr, û elementên erdên nadir.
Naveroka giştî ya elementên erdên nadir bi gelemperî di navbera 0.1-0.5 wt% de tê kontrol kirin.
Mekanîzmayên Elementên Erdê yên Kêm
Elementên erdê yên kêm ên wek La, Ce, Sc, Er, Gd, û Y bi gelek mekanîzmayan beşdarî çêkirina alloyên aluminumê dibin:
Paqijkirina dendikan: Elementên erdên kêm bermayiyên bi awayekî yekreng belavbûyî çêdikin ku wekî cihên çêbûna navokî yên nehomojen tevdigerin, avahiyên dendrîtîk vediguherînin dendikên hûr ên wekhev, ku hêz û nermbûnê baştir dike.
Tepeserkirina cudabûnê: Di dema helandin û hişkbûnê de, hêmanên erdên nadir belavbûna hêmanan a yekrengtir pêş dixin, çêbûna ewtektîk kêm dikin, û dendika matrîksê zêde dikin.
Paqijkirina matrîksê: Y, La, û Ce dikarin bi nepakijiyên di helandinê de (O, H, N, S) re reaksiyon bikin û pêkhateyên stabîl çêbikin, naveroka gazê û têkeliyan kêm bikin, ku ev jî kalîteya hevîrê zêde dike.
Guhertina tevgera ji nû ve krîstalîzekirinê: Hin hêmanên erdên nadir dikarin sînorên dendik û bindendikan zexm bikin, tevgera jihevketinê û koçberiya sînorên dendikan asteng bikin. Ev yek ji nû ve krîstalîzekirinê dereng dixe û avahiyên bindendikên nazik di dema pêvajoya germî de diparêze, hem hêz û hem jî berxwedana li hember korozyonê baştir dike.
Elementên Erdê yên Kêm ên Sereke û Bandorên Wan
Skandyûm (Sc)
Sc di nav elementên erdên nadir de xwedî nîv-radyûsa atomî ya herî piçûk e û di heman demê de metalek veguhêz e. Ew di baştirkirina taybetmendiyên alloyên alumînyûmê yên deformekirî de pir bi bandor e.
Di alavên alumînyûmê de, Sc wekî Al₃Sc ya hevgirtî çêdibe, germahiya ji nû ve krîstalîzasyonê zêde dike û qalindbûna dendikan asteng dike.
Dema ku bi Zr re têkel dibe, perçeyên Al₃(Sc,Zr) ên ku di germahiya bilind de aram in çêdibin, ku dendikên nerm ên wekhev pêş dixin û tevgera jihevketinê û koçberiya sînorên dendikan asteng dikin. Ev yek hêz, berxwedana westandinê û performansa stres-korozyonê baştir dike.
Zêdebûna Sc dikare bibe sedema çêbûna perçeyên Al₃(Sc,Zr) yên qalind, ku ev jî şiyana ji nû ve krîstalîzasyonê, hêz û nermbûnê kêm dike.
Erbiyûm (Er)
Er dişibihe Sc tevdigere lê ji hêla lêçûnê ve maqûltir e.
Di alloyên rêzeya 7xxx de, lêzêdekirina Er ya guncaw dendikan safî dike, tevgera dislokasyonê û koçberiya sînorê dendikan asteng dike, ji nû ve krîstalîzekirinê tepeser dike, û hêzê zêde dike.
Dema ku bi Zr re tê zêdekirin, perçeyên Al₃(Er,Zr) çêdibin, ku ji Al₃Er bi tena serê xwe ji hêla termal ve stabîltir in, û tepeserkirina ji nû ve krîstalîzasyonê çêtir peyda dikin.
Er-a zêde dikare qonaxên Al₈Cu₄Er çêbike, ku hem hêz û hem jî nermbûnê kêm dike.
Gadolinyûm (Gd)
Zêdekirina nerm a Gd dendikan safî dike, hêz û nermbûnê zêde dike, û çareseriya Zn, Mg, û Cu di nav matrîksê de zêde dike.
Qonaxa Al₃(Gd,Zr) ya ku ji vê çêdibe, dislokasyon û sînorên bin-dendikan girê dide, û ji nû ve krîstalîzekirinê asteng dike. Fîlmek çalak jî li ser rûyên dendikan çêdibe, ku mezinbûna dendikan bêtir sînordar dike.
Gd ya zêde dikare bibe sedema qalindbûna dexl û xirabûna taybetmendiyên mekanîkî.
Lanthanum (La), Seryûm (Ce), û Yttrium (Y)
La dendikan safî dike, naveroka oksîjenê kêm dike, û li ser rûyên dendikan fîlmek çalak çêdike da ku mezinbûnê asteng bike.
La û Ce barîna herêma GP û qonaxa η′ zêde dikin, û bi vî awayî hêza matrîksê û berxwedana korozyonê baştir dikin.
Y matrîksê paqij dike, rê li ber helandina hêmanên sereke yên alloykirinê di nav çareseriya hişk de digire, çêbûna navikê pêş dixe, û cûdahiyên potansiyel di navbera sînorên dendikan û hundir de kêm dike, bi vî awayî berxwedana li hember korozyonê zêde dike.
Zêdebûna La, Ce, an Y dikare bibe sedema pêkhateyên blok ên qalind, ku nermbûn û hêzê kêm dikin.
Taybetmendiyên elementên erdên kêm ên sereke û taybetmendiyên wan di aluminiumê de
Dema şandinê: 21ê Tebaxa 2025an
