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新技术让稀土镁合金改头换面填补金晶粒细化剂的产品空白

发布日期:2021-12-25 01:01浏览次数:
本文摘要:近日,张家口稀土研究院研发出有了锆颗粒尺寸高于600nm的稀土镁锆晶粒细化剂产品,空缺了对应高效率、低成本镁合金晶粒细化剂的产品空白。这为研发面向航空飞行器座椅、汽车安全性构件、高速列车轻量化等轨道交通装备的高强度铸/变形镁合金材料获取了有可能。稀土研究院镁合金项目组主任、高级工程师胡文鑫说道。

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近日,张家口稀土研究院研发出有了锆颗粒尺寸高于600nm的稀土镁锆晶粒细化剂产品,空缺了对应高效率、低成本镁合金晶粒细化剂的产品空白。这为研发面向航空飞行器座椅、汽车安全性构件、高速列车轻量化等轨道交通装备的高强度铸/变形镁合金材料获取了有可能。稀土研究院镁合金项目组主任、高级工程师胡文鑫说道。晶粒细化剂技术获新突破目前,我国工业领域广泛使用镁锆中间合金作为晶粒细化剂,市场现有产品不存在锆元素细化效率较低(高于40%)、锆颗粒大量沉积、细化剂成本高、杂质含量低以及细化工艺操作者不平稳等诸多问题,对实际工业应用于带给极大艰难。

镁合金的晶粒尺寸控制技术是对镁合金材料性能调控的最显然、最明显的技术方法之一,锆元素和稀土元素皆为镁合金的有效地细化元素,如何充分发挥好这些元素在合金中的起到,是我们仍然研究的重点。胡文鑫说道。

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基于前期针对稀土和锆元素对镁合金耦合细化机制的研究成果,张家口稀土研究院辅之以全新的冶金工艺制取方法,让产于更加密集、体积更加小的锆粒子为镁晶核获取更好的吸附机会,同时稀土元素强化了结晶过程中镁晶核在锆粒子表面的吸附能力,可以构建镁合金晶粒的高效率细化。数据表明,细化之后的粒子颗粒尺寸为传统镁锆中间合金中锆颗粒尺寸的30%,纳米级颗粒尺寸产于亲率小于60%,颗粒之间一家人现象高于5%,铸态下合金晶粒尺寸减少20%,超过35mm以下,晶粒细化效果显著。

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目前该产品早已已完成小规模生产工艺的研发,产品早已客户用于检验,产品细化效率小于80%,成本较传统镁锆晶粒细化剂减少20%以上。胡文鑫回应:这项技术对稀土镁合金铸锭产品的产业化意义非凡,它可以有效地增加产品内外金属颗粒的不均匀分布性,让内外合金颗粒大小基本保持一致,极大地提高合金的形变水平,让合金更加轻巧。稀土镁合金产品应用于获新提高预示新能源汽车以及国内5G通讯的高速发展,更加重、风扇性能更佳、耐腐蚀性能出色的重合金材料市场需求反感,但对应性能的拒绝也愈发严苛。

我们研究镧、铈等稀土元素对镁合金风扇性能的起到机制,研发出有导电系数100W/(mK)的低成本风扇稀土镁合金工程材料,综合评定性能已等同于现有铝合金风扇材料,比用于铝合金节约成本5%以上。胡文鑫很热情地说道。基于稀土对镁合金风扇性能的起到机制和对镁合金的晶粒尺寸控制技术的突破,张家口稀土研究院在半倒数铸及冷室合金钢的产业化方面获得了新的突破。

目前,国内外对稀土镁合金合金钢工艺的专项研究较较少。我们牵头东北大学、上海交通大学集中于自律研发了半倒数铸技术,突破熔体净化细晶技术、低频电磁铸控制技术、自流式铸铁控制技术等技术,经过技术构建,突破性解决问题大尺寸稀土镁合金棒材内应力大、径向晶粒尺寸差异大、力学性能失衡等技术难题。胡文鑫讲解说道,这项制备技术代表国内领先的镁合金材料半倒数铸技术,为先前大尺寸、高品质切削轮毂以及断裂型材的低成本化奠下技术与产品基础。

不仅如此,张家口稀土研究院引入的QC830冷室合金钢系统,系统锁住模力超过850t,仅次于压射力为756kN,仅次于投影面积为1242cm2,目前已不具备构建仅次于直径为550mm的大尺寸稀土镁合金棒材的产业化制取技术,同时相结合中试平台,构建大尺寸棒材产品的中试化级别制取,构建300吨/年稀土镁合金薄壁器件制取能力,加快前进稀土镁合金材料的下游终端应用于。对未来的技术研发,胡文鑫回应,研发团队将面向通讯工程及民用电子行业的高性能风扇镁合金与功能性镁合金材料;对镁合金材料的高压铸、半固态成型等加工成型技术展开研发,构建对应器件与制品的样板化应用于。


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