В начало Написать нам Карта сайта | RSS
Уральский рынок металлов


Предлагаем Вам разместить информацию в бегущую строку - 1000 рублей в месяц - за каждые 10 слов | Ежедневно посетители сайта смогут видеть информацию о Вашем предприятии. | Минимальные затраты - максимальный результат!!!
Новости Журнал О компании Статьи Аналитика Тендеры Рекламодателям Подписчикам Форумы Бизнес-навигатор Карта сайта Мероприятия Вопросы-ответы
В начало // Журнал / Все номера / УРМ №1 (январь 2000) / Применение редкоземельных металлов в металлургии
← оглавление номера

Новые проекты:

Применение редкоземельных металлов в металлургии

  

Присадки редкоземельных металлов находят все возрастающее применение в производстве чугуна, стали и сплавов цветных металлов. В этой области в качестве присадок главным образом использовались ферроцерий, или “мишметалл”, - продукт электролиза смеси солей редкоземельных элементов с преобладающим содержанием церия или церия и лантана.

В последнее время было доказано более эффективное дей­ствие иттрия, чем магния и церия, для получения чугуна с глобулярным (шаровидным) графитом. В США производятся специальные сорта “иттриевого мишметалла”, применение иттрия для модифи­цирования чугуна освоено в значительных масштабах. Технология получения иттриевого чугуна, так же как и цериевого, не требует специального литейного оборудования. Механические свойст­ва такого чугуна оказались достаточно высокими. Добавки 0,1% иттрия повышают предел прочности чугуна при растяжении до 38 кг/мм2, а 0,25% этого модификатора дает возможность получить чугун с прочностью 55-60 кг/мм2. Удлинение таких чугунов составляет 1,5-2,5%. Термической обработкой этот параметр можно повысить до 22%. Иттриевый чугун имеет повышенную износостойкость - в четыре раза выше, чем серый чугун.

Исследовалось влияние добавок иттрия и других РЗМ на свойства сталей различных марок. Отмечалось значительное, в 11 раз, уменьше­ние скорости окисления, что связывается с образованием двойных оксидных соединений хрома и иттрия типа шпинелей на поверхности. Для повышения жаропрочности хромистых сталей без значительного увеличения их стоимости легирования иттрием достаточно проводить на уровне концентраций 0,5-1,0%.

Таким образом, добавки редкоземельных металлов или их оксидов в качестве модификаторов повышают качества нержавеющих и быстроре­жущих сталей, кремнистых сталей для электротехнических целей и жаропрочных сталей: улучшаются механические свойства (особенно удар­ная вязкость), коррозийная устойчивость и жаропрочность; облегчается обрабатываемость стали, улучшается поверхность отливок, повышается температура рекристаллизации (роста зерен стали). Присадки “мишметалла”, кроме того, раскисляют сталь, очищают ее от серы, азота и дру­гих примесей.

Сплавы железа с высоким содержанием редкоземельных металлов цериевой группы (70-75% редкоземельных металлов и 25-30% железа) являются пирофосфорными и нашли широкое применение для изготовления кремней для зажигалок, зажигательных смесей и всевозможных пирофосфорных устройств. Особо следует отметить роль РЗ в сплавах с цветными металлами. Их присутствие в известном нихроме (80% Ni; 20% Cr) резко увеличивает срок его службы при рабочих температурах.

Добавки редкоземельных металлов к различным сплавам алюминия и магния увеличивают их прочность при высоких температурах. Алюминиевомедные и алюминиевомеднокремниевые сплавы с присадкой от 0,05 до 0,35% церия применяются для изготовления различных деталей авиадвигателей. Добавки “мишметалла” повышают сопротивление ползу­чести высокопрочных мелкозернистых сплавов магния с цинком и цирко­нием, используемых в авиа- и ракетостроении.

Магниевые сплавы этого типа содержат присадки 0,5-4% Zn, 0,6-0,7% Zn и 1,25-2,75% редкоземельных металлов. Установлено, что добавки 0,10-0,25% иттрия или неодима приво­дят к значительному снижению твердости литого хрома при комнатной температуре и увеличению пластичности при повышенных температурах. Иттрий и неодим при содержании до 4% резко увеличивают скорость ползучести хрома.

Иттрий повышает сопротивление кобальтовых сплавов к окислению и высокотемпературной коррозии. Добавки РЗМ оказывают благоприятное действие на поведение спла­вов цветных металлов в агрессивных средах (горячая коррозия в присут­ствии хлористого натрия и серы) и уменьшают скорость их коррозии в десять раз.

Сплав ниобия с добавками вольфрама, гафния и 0,05-0,3% иттрия имеет удельный вес 9,5 г/см3, температуру кристаллизации - 1050-1200°С. Сплав сваривается электронным пучком в вакууме, аргонно-дуговой сваркой на воздухе. В качестве жаропрочного сплава может применяться до 1650°С. Со специальным покрытием может работать при этой температуре и в окислительной атмосфере.

Особый интерес представляют сплавы алюминиия, легированные редкоземельными металлами. Исследовалось влияние добавок желе­за, никеля, кобальта, ниобия, бериллия и РЗМ на механические и электрические свойства алюминия. Полученные результаты показали, что добавки церия в количестве 0,28-1,07% повышают предел прочности алюминия почти вдвое, удельное электросопротивление практически не меняется. В Японии для линий высокого напряжения используются сплавы алюминия с добавками (менее 1%) “мишметалла”, которые улучшают прочность на разрыв, жаростойкость, сопротивление вибрации, сопротивление коррозии, не увеличивая электросопротивление.

Перспективно применение “мишметалла” в отливках для автомобилей, в литых под давлением узлах двигателей из алюминий-кремниевых спла­вов. Они имеют низкий КТР, высокую твердость, сопротивление истиранию (износу) и способность к механической обработке. По данным американских фирм, магниевые сплавы с содержанием до 2,5% “мишметалла” обладают высокой прочностью и сопротивлением ползучести при температурах выше 220°С. Эти сплавы не имеют микропористости, что важно для их применения в соответственных узлах автомобилей и летательных аппаратов.

К так называемым суперсплавам относятся сплавы на основе нике­ля или кобальта. Они обладают исключительно высокой прочностью и используются, например, в газотурбинных двигателях самолетов. Их достоинство - в устойчивости к окислению поверхности металла в усло­виях циклических тепловых нагрузок при высоких температурах. В неко­торых сплавах используются микродобавки (0,05 вес. %) церия, существенно повышающие их устойчивость к окислению, сопротивление ползучести и увеличивающие продолжительность функциональной жизни.

Различные сплавы на основе алюминия предполагают существенное повышение температур использования по сравнению с чистым металлом. Эти сплавы производятся и условиях быстрого охлаждения методами порошковой металлургии для адцитавного введения легирующих элементов, таких как церий, чтобы затем можно было перевести его в слиток обычными металлургическими приемами.

Журнал

   
Ваше имя:  
Пароль:     
  запомнить меня
  Регистрация  Забыли пароль?

Бизнес-навигатор

   Меткомплекс
   Наука и образование
   Органы власти
   Отраслевые союзы
   Смежные отрасли


Атомстрой комплекс
ЛитМаш
ЗаводЭкоТехнологий
 
Отраслевая наука 


 
        ООО «УралИнфо»
   Телефон/факс: (343) 350 71 71
   г.Екатеринбург, ул.Мамина-Сибиряка, 58, офис 601        
            urm@urm.ru
пїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅ пїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅ
«РЎСѓРјРјР° технологий» «Сумма технологий»
продвижение сайта