La aleación de magnesio tiene las características de peso ligero, alta rigidez específica, alta amortiguación, vibración y reducción de ruido, resistencia a la radiación electromagnética, sin contaminación durante el procesamiento y el reciclaje, etc., y los recursos de magnesio son abundantes, que pueden usarse para un desarrollo sostenible. Por lo tanto, la aleación de magnesio se conoce como "material estructural ligero y verde en el siglo XXI". Revela que en la marea de peso ligero, ahorro de energía y reducción de emisiones en la industria manufacturera en el siglo XXI, la tendencia de que la aleación de magnesio desempeñará un papel más importante también indica que la estructura industrial de los materiales metálicos globales, incluida la China, cambiará. Sin embargo, las aleaciones tradicionales de magnesio tienen algunas debilidades, como la oxidación y la combustión fácil, sin resistencia a la corrosión, resistencia a la fluencia de alta temperatura y baja resistencia a la alta temperatura.
La teoría y la práctica muestran que la tierra rara es el elemento aleado más efectivo, práctico y prometedor para superar estas debilidades. Por lo tanto, es de gran importancia utilizar los abundantes recursos de magnesio y tierras raras de China, desarrollarlos y utilizarlos científicamente, y desarrollar una serie de aleaciones de magnesio de tierras raras con características chinas y convertir las ventajas de recursos en ventajas tecnológicas y ventajas económicas.
Practicar el concepto de desarrollo científico, tomar el camino del desarrollo sostenible, practicar la nueva carretera de industrialización que ahorra recursos y el medio ambiente, y proporcionar a los materiales de apoyo a la aleación de magnesio de tierras raras, avanzadas y de bajo costo de los recursos para la aviación, los aeroespaciales, el transporte, las industrias de "tres c" y todas las industrias manufactureras se han convertido en el rendimiento de los puntos en caliente y las tareas clave de la industria y muchos investigadores. El punto de avance y el poder de desarrollo para expandir la aplicación de aleación de magnesio.
En 1808, Humphrey Davey fraccionó el mercurio y el magnesio de la amalgama por primera vez, y en 1852 Bunsen electrolizado de magnesio del cloruro de magnesio por primera vez. Desde entonces, el magnesio y su aleación han estado en la etapa histórica como un nuevo material. Magnesio y sus aleaciones desarrolladas por saltos y límites durante la Segunda Guerra Mundial. Sin embargo, debido a la baja resistencia del magnesio puro, es difícil ser utilizado como material estructural para la aplicación industrial. Uno de los principales métodos para mejorar la resistencia del metal de magnesio es la aleación, es decir, agregar otros tipos de elementos de aleación para mejorar la resistencia del metal de magnesio a través de una solución sólida, precipitación, refinamiento de grano y fortalecimiento de la dispersión, para que pueda cumplir con los requisitos de un entorno de trabajo dado.
Es el elemento de aleación principal de la aleación de magnesio de tierras raras, y la mayoría de las aleaciones de magnesio resistentes al calor desarrolladas contienen elementos de tierras raras. La aleación de magnesio de tierras raras tiene las características de alta resistencia a la temperatura y alta resistencia. Sin embargo, en la investigación inicial de la aleación de magnesio, la tierra rara solo se usa en materiales específicos debido a su alto precio. La aleación de magnesio de tierras raras se usa principalmente en los campos militares y aeroespaciales. Sin embargo, con el desarrollo de la economía social, se presentan requisitos más altos para el desempeño de la aleación de magnesio, y con la reducción del costo de la tierra rara, la aleación de magnesio de tierras raras se ha expandido en gran medida en los campos militares y civiles como los campos aeroespaciales, misiles, automóviles, comunicación electrónica, instrumentación y así. En términos generales, el desarrollo de la aleación de magnesio de tierras raras se puede dividir en cuatro etapas:
La primera etapa: en la década de 1930, se descubrió que agregar elementos de tierras raras a la aleación MG-AL podría mejorar el alto rendimiento de la temperatura de la aleación.
La segunda etapa: en 1947, Sauerwarld descubrió que agregar Zr a la aleación MG-Re puede refinar efectivamente el grano de aleación. Este descubrimiento resolvió el problema tecnológico de la aleación de magnesio de tierras raras, y realmente sentó bases para la investigación y la aplicación de la aleación de magnesio de tierras raras resistentes al calor.
La tercera etapa: en 1979, Drits y otros encontraron que agregar Y tuvo un efecto muy beneficioso en la aleación de magnesio, que fue otro descubrimiento importante en el desarrollo de la aleación de magnesio de tierras raras resistentes al calor. Sobre esta base, se desarrollaron una serie de aleaciones de tipo WE con resistencia al calor y alta resistencia. Entre ellos, la resistencia a la tracción, la resistencia a la fatiga y la resistencia a la fluencia de la aleación WE54 son comparables a las de la aleación de aluminio fundido a temperatura ambiente y alta temperatura.
La cuarta etapa: se refiere principalmente a la exploración de la aleación MG-HRE (Tierra rara pesada) desde la década de 1990 para obtener aleación de magnesio con un rendimiento superior y satisfacer las necesidades de los campos de alta tecnología. Para elementos de tierras raras pesadas, excepto EU e YB, la solubilidad sólida máxima en el magnesio es de aproximadamente 10%~ 28%, y el máximo puede alcanzar el 41%. En comparación con los elementos de tierras raras ligeras, los elementos de tierras raras pesadas tienen una mayor solubilidad sólida. Además, la solubilidad sólida disminuye rápidamente con la disminución de la temperatura, que tiene buenos efectos del fortalecimiento de la solución sólida y el fortalecimiento de la precipitación.
Existe un enorme mercado de aplicaciones para la aleación de magnesio, especialmente bajo el fondo de la creciente escasez de recursos metálicos como el hierro, el aluminio y el cobre en el mundo, las ventajas de recursos y las ventajas de productos del magnesio se ejercerán completamente, y la aleación de magnesio se convertirá en un material de ingeniería que aumenta rápidamente. Enfrentando el rápido desarrollo de materiales metálicos de magnesio en el mundo, China, como un importante productor y exportador de los recursos de magnesio, es particularmente importante llevar a cabo investigaciones teóricas en profundidad y desarrollo de aplicaciones de la aleación de magnesio. Sin embargo, en la actualidad, el bajo rendimiento de productos de aleación de magnesio comunes, mala resistencia a la fluencia, mala resistencia al calor y resistencia a la corrosión siguen siendo los cuellos de botella que restringen la aplicación a gran escala de aleación de magnesio.
Los elementos de tierras raras tienen una estructura electrónica extranuclear única. Por lo tanto, como un elemento de aleación importante, los elementos de tierras raras juegan un papel único en los campos de metalurgia y materiales, como la fusión de aleación de purificación, refinar la estructura de aleación, mejorar las propiedades mecánicas de aleación y la resistencia a la corrosión, etc. como elementos de aleación o elementos microalloying, tierras raras se han utilizado ampliamente en acero y aleaciones de metales no férares. En el campo de la aleación de magnesio, especialmente en el campo de la aleación de magnesio resistente al calor, las personas excepcionales de purificación y fortalecimiento de las tierras raras son reconocidas gradualmente por las personas. La ternera rara se considera como el elemento de aleación con el mayor valor de uso y el mayor potencial de desarrollo en la aleación de magnesio resistente al calor, y su papel único no puede ser reemplazado por otros elementos de aleación.
En los últimos años, los investigadores en el hogar y en el extranjero han llevado a cabo una amplia cooperación, utilizando recursos de magnesio y tierras raras para estudiar sistemáticamente las aleaciones de magnesio que contienen tierras raras. Al mismo tiempo, el Instituto Changchun de Química Aplicada, la Academia de Ciencias de China se compromete a explorar y desarrollar nuevas aleaciones de magnesio de tierras raras con bajo costo y alto rendimiento, y ha logrado ciertos resultados. Promote el desarrollo y la utilización de materiales de aleación de magnesio de tierras raras.
Tiempo de publicación: julio-04-2022