Magnezyum alaşımı hafif ağırlık, yüksek özgül sertlik, yüksek sönümleme, titreşim ve gürültü azaltma, elektromanyetik radyasyon direnci, işleme ve geri dönüşüm sırasında kirlilik olmaması vb. özelliklere sahiptir ve sürdürülebilir kalkınma için kullanılabilen magnezyum kaynakları bol miktardadır. Bu nedenle, magnezyum alaşımı "21. yüzyılda hafif ve yeşil yapı malzemesi" olarak bilinir. 21. yüzyılda üretim endüstrisinde hafiflik, enerji tasarrufu ve emisyon azaltma gelgitinde, Magnezyum alaşımının daha önemli bir rol oynayacağı eğilimi, Çin de dahil olmak üzere küresel metal malzemelerin endüstriyel yapısının değişeceğini de göstermektedir. Bununla birlikte, geleneksel magnezyum alaşımlarının kolay oksidasyon ve yanma, korozyon direnci olmaması, zayıf yüksek sıcaklık sürünme direnci ve düşük yüksek sıcaklık mukavemeti gibi bazı zayıflıkları vardır.
Teori ve pratik, nadir toprak elementinin bu zayıflıkların üstesinden gelmek için en etkili, pratik ve gelecek vaat eden alaşım elementi olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, Çin'in bol magnezyum ve nadir toprak kaynaklarından yararlanmak, bunları bilimsel olarak geliştirmek ve kullanmak ve Çin özelliklerine sahip bir dizi nadir toprak magnezyum alaşımı geliştirmek ve kaynak avantajlarını teknolojik avantajlara ve ekonomik avantajlara dönüştürmek büyük önem taşımaktadır.
Bilimsel geliştirme konseptini uygulamak, sürdürülebilir kalkınma yolunu izlemek, kaynak tasarrufu sağlayan ve çevre dostu yeni sanayileşme yolunu uygulamak ve havacılık, uzay, ulaştırma, “Üç C” endüstrileri ve tüm üretim endüstrileri için hafif, gelişmiş ve düşük maliyetli nadir toprak magnezyum alaşımı destekleyici malzemeler sağlamak, ülkenin, endüstrinin ve birçok araştırmacının sıcak noktaları ve temel görevleri haline gelmiştir. Gelişmiş performansa ve düşük fiyata sahip nadir toprak magnezyum alaşımının, magnezyum alaşımının uygulamasını genişletmek için atılım noktası ve geliştirme gücü olması bekleniyor.
1808'de Humphrey Davey ilk kez amalgamdan cıva ve magnezyumu fraksiyonlaştırdı ve 1852'de Bunsen ilk kez magnezyum klorürden magnezyumu elektrolize etti. O zamandan beri magnezyum ve alaşımı yeni bir malzeme olarak tarih sahnesinde yer aldı. Magnezyum ve alaşımları İkinci Dünya Savaşı sırasında büyük bir hızla gelişti. Ancak saf magnezyumun düşük mukavemeti nedeniyle, endüstriyel uygulama için yapısal bir malzeme olarak kullanılması zordur. Magnezyum metalinin mukavemetini artırmanın ana yöntemlerinden biri alaşımlamadır, yani katı çözelti, çökelme, tane inceltme ve dispersiyon güçlendirmesi yoluyla magnezyum metalinin mukavemetini artırmak için başka tür alaşım elementleri eklemek, böylece belirli bir çalışma ortamının gereksinimlerini karşılayabilir.
Nadir toprak magnezyum alaşımının ana alaşım elementidir ve geliştirilen ısıya dayanıklı magnezyum alaşımlarının çoğu nadir toprak elementleri içerir. Nadir toprak magnezyum alaşımı, yüksek sıcaklık direnci ve yüksek mukavemet özelliklerine sahiptir. Ancak, magnezyum alaşımının ilk araştırmalarında, nadir toprak yüksek fiyatı nedeniyle yalnızca belirli malzemelerde kullanılmıştır. Nadir toprak magnezyum alaşımı esas olarak askeri ve havacılık alanlarında kullanılır. Ancak, sosyal ekonominin gelişmesiyle birlikte, magnezyum alaşımının performansı için daha yüksek gereksinimler ortaya konmuş ve nadir toprak maliyetinin düşmesiyle, nadir toprak magnezyum alaşımı havacılık, füzeler, otomobiller, elektronik iletişim, enstrümantasyon vb. gibi askeri ve sivil alanlarda büyük ölçüde genişletilmiştir. Genel olarak konuşursak, nadir toprak magnezyum alaşımının geliştirilmesi dört aşamaya ayrılabilir:
Birinci aşama: 1930'lu yıllarda Mg-Al alaşımına nadir toprak elementleri eklenmesinin alaşımın yüksek sıcaklık performansını artırabileceği bulundu.
İkinci aşama: 1947'de Sauerwarld, Mg-RE alaşımına Zr eklemenin alaşım taneciğini etkili bir şekilde rafine edebileceğini keşfetti. Bu keşif, nadir toprak magnezyum alaşımının teknolojik sorununu çözdü ve ısıya dayanıklı nadir toprak magnezyum alaşımının araştırılması ve uygulanması için gerçekten bir temel oluşturdu.
Üçüncü aşama: 1979'da Drits ve diğerleri, Y eklemenin magnezyum alaşımı üzerinde çok faydalı bir etkiye sahip olduğunu buldular, bu da ısıya dayanıklı nadir toprak magnezyum alaşımı geliştirmede bir diğer önemli keşifti. Bu temelde, ısıya dayanıklı ve yüksek mukavemetli bir dizi WE tipi alaşım geliştirildi. Bunlar arasında, WE54 alaşımının çekme mukavemeti, yorulma mukavemeti ve sürünme direnci, oda sıcaklığında ve yüksek sıcaklıkta döküm alüminyum alaşımınınkilerle karşılaştırılabilir.
Dördüncü aşama: Esas olarak, üstün performansa sahip magnezyum alaşımı elde etmek ve yüksek teknoloji alanlarının ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla 1990'lardan beri Mg-HRE (ağır nadir toprak) alaşımının keşfini ifade eder. Eu ve Yb hariç, ağır nadir toprak elementleri için magnezyumdaki maksimum katı çözünürlük yaklaşık %10~%28'dir ve maksimum %41'e ulaşabilir. Hafif nadir toprak elementleriyle karşılaştırıldığında, ağır nadir toprak elementleri daha yüksek katı çözünürlüğe sahiptir. Dahası, katı çözünürlük sıcaklığın azalmasıyla hızla azalır, bu da katı çözelti güçlendirme ve çökelti güçlendirme üzerinde iyi etkilere sahiptir.
Özellikle dünyada demir, alüminyum ve bakır gibi metal kaynaklarının giderek artan kıtlığı zemininde, magnezyum alaşımı için büyük bir uygulama pazarı bulunmaktadır, magnezyumun kaynak avantajları ve ürün avantajları tam olarak kullanılacak ve magnezyum alaşımı hızla yükselen bir mühendislik malzemesi haline gelecektir. Dünyada magnezyum metal malzemelerinin hızla gelişmesiyle karşı karşıya kalan Çin, magnezyum kaynaklarının önemli bir üreticisi ve ihracatçısı olarak, magnezyum alaşımının derinlemesine teorik araştırma ve uygulama geliştirme faaliyetlerini yürütmek özellikle önemlidir. Ancak, şu anda, yaygın magnezyum alaşımı ürünlerinin düşük verimi, zayıf sürünme direnci, zayıf ısı direnci ve korozyon direnci, hala magnezyum alaşımının geniş ölçekli uygulamasını kısıtlayan darboğazlar olarak karşımıza çıkmaktadır.
Nadir toprak elementleri benzersiz ekstranükleer elektronik yapıya sahiptir. Bu nedenle, önemli bir alaşım elementi olarak nadir toprak elementleri, alaşım eriyiğini arıtma, alaşım yapısını rafine etme, alaşım mekanik özelliklerini ve korozyon direncini iyileştirme vb. gibi metalurji ve malzeme alanlarında benzersiz bir rol oynar. Alaşım elementleri veya mikro alaşım elementleri olarak, Nadir toprak elementleri çelik ve demir dışı metal alaşımlarında yaygın olarak kullanılmıştır. Magnezyum alaşımı alanında, özellikle ısıya dayanıklı magnezyum alaşımı alanında, nadir toprak elementinin olağanüstü arıtma ve güçlendirme özellikleri insanlar tarafından giderek daha fazla tanınmaktadır. Nadir toprak elementi, ısıya dayanıklı magnezyum alaşımında en fazla kullanım değerine ve en fazla geliştirme potansiyeline sahip alaşım elementi olarak kabul edilir ve benzersiz rolü diğer alaşım elementleri tarafından değiştirilemez.
Son yıllarda, yurtiçi ve yurtdışındaki araştırmacılar, nadir toprak içeren magnezyum alaşımlarını sistematik olarak incelemek için magnezyum ve nadir toprak kaynaklarını kullanarak kapsamlı bir iş birliği yürüttüler. Aynı zamanda, Çin Bilimler Akademisi, Changchun Uygulamalı Kimya Enstitüsü, düşük maliyetli ve yüksek performanslı yeni nadir toprak magnezyum alaşımlarını keşfetmeye ve geliştirmeye kendini adamıştır ve belirli sonuçlar elde etmiştir. Nadir toprak magnezyum alaşım malzemelerinin geliştirilmesini ve kullanımını teşvik etmek.
Gönderi zamanı: Tem-04-2022