一项新的研究杂志上晶体试图更好的aluminum-erbium主合金的微观结构特征。
研究:显微结构的主合金Aluminum-Erbium系统的特性。图片来源:Maksim_Gusev / Shutterstock.com
铝是最受欢迎的和广泛使用的金属之一,大量的关键技术和工具,是现代社会的核心。铝由于其再循环能力,也广泛的采用。
纯铝较软,然而,添加其他元素铝是一个关键的方法来提高其物理特性,特别是其强度,成形性,耐腐蚀。
最近,添加稀土金属铝合金显示潜在的使用和镱铒进一步强化铝合金的一种手段。
图的位置融化在铝热的中间合金的制备和射线照片的组件。图片来源:Savchenkov S et al .,晶体
铝合金与稀土金属是一个受欢迎的选择建筑、飞机和汽车工程,和一系列其他行业由于其重量轻,强度高。
为了生产高性能铝合金和衍生产品,重要的是使用一个最佳母合金。主合金保持充电的关键材料和合金的质量中心在他们准备和任何产品随后从这些。
的合金化与铒铝合金,特别是,正在获得越来越多的关注,但迄今为止它的潜在用途是阻碍了合金的挑战,正确实施这一过程。
来帮助解决这些挑战,新的研究提出了晶体日报》旨在更好地描述aluminum-erbium主合金的微观结构,优化生产和增加他们的适用性。
先用铒主合金铝的生产需要生产的纯金属铒。这个过程本身是复杂和高度技术性的挑战源于组件的融化温度的显著差异(超过800°C)。
进一步的问题由于铝本身的相关损失和10%的铝和合金component-up大约25%的合金成分。在融合过程中不完整的吸收铒还可以进一步复杂化这个过程。
为了帮助完全意识到他们的福利和改善生产方法,研究人员正致力于开发更有效的方法获得aluminum-erbium主合金。
aluminum-erbium主合金的生产通常是通过特定的高温物理化学过程来实现,这取决于减少金属或元素的特点,其生产中使用的通量。
研究人员试图确定主获得合金的质量可能会影响合金成分的内容和特定的品质。
为了做到这一点,他们用一系列金相研究,具体关注aluminum-erbium主合金的微观结构参数及其对质量的影响主合金和铸件的质量,锭,半成品和产品创造了铝合金。
母合金的微观结构组成Al-8Er:(一)x500;(b)x500。图片来源:Savchenkov S et al .,晶体
一系列先进的分析方法被用于获得主合金的特性,尤其是x射线荧光光谱法和原子吸收光谱法和ICP (ICP-AAS)。
电子显微镜是利用获得母合金的金相研究样本,通过使用一个额外的洞察提供能量色散x射线谱仪和一个倒置显微镜和图像分析软件用于确定粒度。
的一个关键参数进行调查是获得主合金的显微硬度。这是决定使用一个超微测试仪和标准硬度计压头。
由于这全面和强大的一系列分析工具,研究人员能够发现主合金获得通过metallothermic减少化合物从铒chloride-fluoride融化对合金的结构有相当大的影响。
通过母合金的显微组织分析,研究人员发现,这种不同取决于其铒含量。
更具体地说,他们发现铒含量6 wt. %的母合金导致合金的结构组件(其共晶结构)被保存下来,但铒含量8 wt. %或更多导致成为固溶体结构与不同形状的夹杂物的金属间化合物的化合物。
的电子照片主人合金的微观结构和EDX结果al - 4.2 - er铸造高冷却速率:(一)x40;(b)x400。图片来源:Savchenkov S et al .,晶体
基于这些发现,它已经可以隔离的特定粉末aluminum-erbium intermetallides,提供良好的未来发展潜力的合成复合金属材料。亚博网站下载
尽管这项研究仍然处于相对初期,很明显,这些发现可能产生的新途径优化aluminum-erbium主合金的开发和生产高性能的特点。
来源
Savchenkov,谢尔盖Yaroslav Kosov弗拉基米尔•Bazhin Kirill维多,鲁道夫Kawalla》2021。“微观结构主Aluminum-Erbium合金的特性系统”水晶11日没有。11:1353。https://www.mdpi.com/2073-4352/11/11/1353
铝业协会。无日期铝合金101https://www.aluminum.org/
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