A magnéziumötvözet könnyű súlyú, nagy fajlagos merevségű, kiváló csillapítású, rezgés- és zajcsökkentő, elektromágneses sugárzásálló, feldolgozás és újrahasznosítás során nem szennyezi a környezetet, és bőséges magnéziumforrásokkal rendelkezik, amelyek felhasználhatók a fenntartható fejlődés érdekében. Ezért a magnéziumötvözetet „könnyű és zöld szerkezeti anyagként” ismerik a 21. században a feldolgozóiparban a könnyű súly, az energiatakarékosság és a kibocsátáscsökkentés hullámán a magnéziumötvözet egyre fontosabb szerepének tendenciája azt is jelzi, hogy a globális fémanyagok, köztük Kína ipari szerkezete is megváltozik. A hagyományos magnéziumötvözeteknek azonban vannak gyengeségeik, mint például a könnyű oxidáció és égés, a korrózióállóság hiánya, a gyenge magas hőmérsékleti kúszási ellenállás és az alacsony magas hőmérsékleti szilárdság.
Az elmélet és a gyakorlat azt mutatja, hogy a ritkaföldfém a leghatékonyabb, legpraktikusabb és legígéretesebb ötvözőelem ezen gyengeségek leküzdésére. Ezért nagy jelentőséggel bír Kína bőséges magnézium- és ritkaföldfém-erőforrásainak kihasználása, tudományos fejlesztése és hasznosítása, valamint kínai jellemzőkkel rendelkező ritkaföldfém-magnéziumötvözetek sorozatának kifejlesztése, és az erőforrás-előnyök technológiai és gazdasági előnyökké alakítása.
A tudományos fejlesztési koncepció gyakorlása, a fenntartható fejlődés útjára lépés, az erőforrás-takarékos és környezetbarát új iparosítási út gyakorlása, valamint a könnyű, fejlett és alacsony költségű ritkaföldfém-magnéziumötvözet-támanyagok biztosítása a repülés, a repülőgépipar, a közlekedés, a „három C” iparágak és az összes feldolgozóipar számára az ország, az ipar és számos kutató kulcsfontosságú feladatává és célpontjává vált. A fejlett teljesítményű és alacsony árú ritkaföldfém-magnéziumötvözet várhatóan áttörést és fejlesztési erőt jelent a magnéziumötvözet alkalmazásának bővítésében.
1808-ban Humphrey Davey először frakcionált higanyt és magnéziumot amalgámból, majd 1852-ben Bunsen először elektrolizált magnéziumot magnézium-kloridból. Azóta a magnézium és ötvözete új anyagként szerepel a történelem színpadán. A magnézium és ötvözetei a második világháború alatt ugrásszerűen fejlődtek. A tiszta magnézium alacsony szilárdsága miatt azonban nehéz ipari alkalmazású szerkezeti anyagként felhasználni. A magnéziumfém szilárdságának javítására az egyik fő módszer az ötvözés, azaz más ötvözőelemek hozzáadása a magnéziumfém szilárdságának javítására szilárd oldattal, kicsapással, szemcsefinomítással és diszperziós erősítéssel, hogy megfeleljen az adott munkakörnyezet követelményeinek.
Ez a ritkaföldfém-magnéziumötvözet fő ötvözőeleme, és a kifejlesztett hőálló magnéziumötvözetek többsége ritkaföldfémeket tartalmaz. A ritkaföldfém-magnéziumötvözet magas hőmérsékletállósággal és nagy szilárdsággal rendelkezik. A magnéziumötvözettel kapcsolatos kezdeti kutatásokban azonban a ritkaföldfémet csak bizonyos anyagokban használják magas ára miatt. A ritkaföldfém-magnéziumötvözetet elsősorban katonai és repülőgépipari területeken használják. A szociális gazdaság fejlődésével azonban magasabb követelményeket támasztanak a magnéziumötvözet teljesítményével szemben, és a ritkaföldfém-költségek csökkenésével a ritkaföldfém-magnéziumötvözet nagymértékben elterjedt a katonai és polgári területeken, például a repülőgépiparban, rakétákban, autóiparban, elektronikus kommunikációban, műszeriparban stb. Általánosságban elmondható, hogy a ritkaföldfém-magnéziumötvözet fejlesztése négy szakaszra osztható:
Az első szakasz: Az 1930-as években felfedezték, hogy a ritkaföldfémek hozzáadása az Mg-Al ötvözethez javíthatja az ötvözet magas hőmérsékleti teljesítményét.
A második szakasz: 1947-ben Sauerwarld felfedezte, hogy a Zr hozzáadása az Mg-RE ötvözethez hatékonyan finomíthatja az ötvözet szemcséjét. Ez a felfedezés megoldotta a ritkaföldfém-magnéziumötvözet technológiai problémáját, és valóban megalapozta a hőálló ritkaföldfém-magnéziumötvözet kutatását és alkalmazását.
Harmadik szakasz: 1979-ben Drits és mások felfedezték, hogy az Y hozzáadása nagyon jótékony hatással van a magnéziumötvözetre, ami egy másik fontos felfedezés volt a hőálló ritkaföldfém-magnéziumötvözet fejlesztésében. Ennek alapján egy sor WE típusú ötvözetet fejlesztettek ki, amelyek hőállóak és nagy szilárdságúak. Ezek közül a WE54 ötvözet szakítószilárdsága, fáradási szilárdsága és kúszási ellenállása összehasonlítható az öntött alumíniumötvözetével szobahőmérsékleten és magas hőmérsékleten.
A negyedik szakasz: Elsősorban az Mg-HRE (nehéz ritkaföldfém) ötvözetek 1990-es évek óta tartó kutatására vonatkozik, amelynek célja a kiváló teljesítményű magnéziumötvözetek előállítása és a high-tech területek igényeinek kielégítése. A nehéz ritkaföldfémek esetében, kivéve az Eu-t és az Yb-t, a magnézium maximális szilárd halmazállapotú oldhatósága körülbelül 10% ~ 28%, és a maximum elérheti a 41%-ot. A könnyű ritkaföldfémekhez képest a nehéz ritkaföldfémek nagyobb szilárd halmazállapotú oldhatósággal rendelkeznek. Ezenkívül a szilárd halmazállapotú oldhatóság gyorsan csökken a hőmérséklet csökkenésével, ami jó hatással van a szilárd oldat szilárdítására és a kicsapódásos szilárdításra.
A magnéziumötvözetek alkalmazási piaca hatalmas, különösen a vas, alumínium és rézhez hasonló fémforrások világszerte növekvő hiánya miatt. A magnézium erőforrás- és termékelőnyei teljes mértékben kihasználhatók lesznek, és a magnéziumötvözet gyorsan növekvő mérnöki anyaggá válik. A magnéziumfém anyagok gyors világméretű fejlődésével szembesülve Kína, mint a magnéziumforrások egyik fő termelője és exportőre, különösen fontos a magnéziumötvözet mélyreható elméleti kutatása és alkalmazásfejlesztése. Jelenleg azonban a közönséges magnéziumötvözet termékek alacsony hozama, a gyenge kúszási ellenállás, a gyenge hőállóság és a korrózióállóság továbbra is a szűk keresztmetszetek, amelyek korlátozzák a magnéziumötvözet széles körű alkalmazását.
A ritkaföldfémek egyedi extranukleáris elektronikus szerkezettel rendelkeznek. Ezért fontos ötvözőelemként a ritkaföldfémek egyedülálló szerepet játszanak a kohászatban és az anyagok területén, mint például az ötvözetolvadék tisztítása, az ötvözet szerkezetének finomítása, az ötvözet mechanikai tulajdonságainak és korrózióállóságának javítása stb. Ötvözőelemként vagy mikroötvöző elemként a ritkaföldfémeket széles körben használják acél- és színesfémötvözetekben. A magnéziumötvözetek területén, különösen a hőálló magnéziumötvözetek területén, a ritkaföldfémek kiemelkedő tisztító és erősítő tulajdonságait fokozatosan felismerik az emberek. A ritkaföldfémet a hőálló magnéziumötvözetek legértékesebb és legnagyobb fejlesztési potenciállal rendelkező ötvözőelemének tekintik, és egyedi szerepét más ötvözőelemek nem pótolhatják.
Az elmúlt években a hazai és külföldi kutatók széleskörű együttműködést folytattak, magnézium- és ritkaföldfém-forrásokat használva a ritkaföldfémeket tartalmazó magnéziumötvözetek szisztematikus tanulmányozására. Ugyanakkor a Kínai Tudományos Akadémia Csangcsuni Alkalmazott Kémiai Intézete elkötelezett az új, alacsony költségű és nagy teljesítményű ritkaföldfém-magnéziumötvözetek feltárása és fejlesztése iránt, és bizonyos eredményeket ért el. A ritkaföldfém-magnéziumötvözetek fejlesztésének és felhasználásának előmozdítása.
Közzététel ideje: 2022. július 4.