ipolytechiPolytech JournaliPolytech Journal2782-40042782-6341Irkutsk National Research Technical University10.21285/1814-3520-2018-5-214-224ipolytech-102Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕMETALLURGY AND MATERIALS SCIENCEСИНТЕЗ МАГНИЕВЫХ ЛИГАТУР ВО ФТОРИДНО-ХЛОРИДНЫХ РАСПЛАВАХSYNTHESIS OF MAGNESIUM MASTER ALLOYS IN FLUORIDE-CHLORIDE MELTSСавченковС. А.SavchenkovS. A.savchenkov.tlc@bk.ruБажинВ. Ю.BazhinV. Yu.bazhin-alfoil@mail.ruСанкт-Петербургский горный университетРоссияSt. Petersburg Mining UniversityRussian Federation201815092020225214224Copyright © Савченков С.А., Бажин В.Ю., 20202020Савченков С.А., Бажин В.Ю.Savchenkov S.A., Bazhin V.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ipolytech.elpub.ru/jour/article/view/102

ЦЕЛЬ. Изучение процесса получения тройных лигатур Mg-Zn-Y и определение перечня факторов магниетермического процесса для выявления оптимального технологического режима. МЕТОДЫ. В работе использованы различные современные методы анализов. Рентгенофлуоресцентный анализ проведен с помощью последовательного рентгенофлуоресцентного спектрометра XRF-1800 (Shimadzu). Идентификация фаз выполнялась с применением рентгеновского порошкового дифрактометра XRD-6000 (Shimadzu). Комплексный термический анализ проводился на установке STA 429 CD (NETZSCH) в алундовых тиглях с крышками в потоке аргона (с использованием держателя тиглей типа «TG+DTA»). РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. В результате металлотермического восстановления иттрия из фторидно-хлоридных расплавов сплавом магний-цинк получены лигатуры Mg-Zn-Y с различным содержанием легирующих элементов. ВЫВОДЫ. Предлагаемый способ восстановления иттрия из фторидно-хлоридных расплавов позволяет извлекать иттрий с выходом от 96 до 98%. Полученные лигатуры характеризуются однородностью и жидкотекучестью, что способствует их равномерной разливке по изложницам.

The PURPOSE of the paper is to study of the process of obtaining Mg-Zn-Y master alloys, determine the list of factors of magnesium-thermic process for optimal process conditions identification. METHODS. The paper uses various modern analysis methods. X-ray fluorescence analysis was carried out using the XRF-1800 sequential X-ray fluorescence spectrometer (Shimadzu). Phase identification was performed with the use of X-ray powder diffractometer XRD-6000 (Shimadzu). The complex thermal analysis was carried out on the STA 429 CD (NETZSCH) installation using the Tg+DTA crucible holder of alundum crucibles with the lids in an argon stream. RESULTS AND THEIR DISCUSSION. Mg-Zn-Y master alloys featuring different content of alloying elements have been obtained as a result of metallothermic reduction of yttrium from fluoride-chloride melts by the magnesium-zinc alloy. СONCLUSIONS. The proposed method of yttrium recovery from fluoride-chloride melts allows 96 to 98% recovery of yttrium. The obtained master alloys are homogeneous and fluid, and can be well poured into molds.

магниевые лигатурысинтез лигатуриттрийметаллотермическое восстановлениехлоридно-фторидные расплавыmagnesium master alloysmaster alloy synthesisyttriummetallothermic recoveryfluoride-chloride meltsReferencesКаблов Е.Н., Волкова Е.Ф., Филонова Е.В. Влияние РЗЭ на фазовый состав и свойства нового жаропрочного магниевого сплава системы Mg-Zn-Zr-РЗЭ // Металловедение и термическая обработка металлов. 2017. №. 7. С. 19-26.Каблов Е.Н., Волкова Е.Ф., Филонова Е.В. Влияние РЗЭ на фазовый состав и свойства нового жаропрочного магниевого сплава системы Mg-Zn-Zr-РЗЭ // Металловедение и термическая обработка металлов. 2017. №. 7. С. 19-26.Волкова Е.Ф., Акинина М.В., Мостяев И.В. Пути повышения основных механических характеристик магниевых деформируемых сплавов // Труды ВИАМ. 2017. №. 10 (58). С. 2-12.Волкова Е.Ф., Акинина М.В., Мостяев И.В. Пути повышения основных механических характеристик магниевых деформируемых сплавов // Труды ВИАМ. 2017. №. 10 (58). С. 2-12.Shaoyuan Lyu, Guodong Li, Tong Hu, Ruixiao Zheng, Wenlong Xiao, Chaoli Ma. А new cast Mg-Y-Sm-Zn-Zr alloy with high hardness // Materials Letters. 2018. Vol. 217. P. 79-82.Shaoyuan Lyu, Guodong Li, Tong Hu, Ruixiao Zheng, Wenlong Xiao, Chaoli Ma. А new cast Mg-Y-Sm-Zn-Zr alloy with high hardness // Materials Letters. 2018. Vol. 217. P. 79-82.Yu'an Chen, Yi Wang, Junjie Gao. Microstructure and mechanical properties of as-cast Mg-Sn-Zn-Y alloys // Journal of Alloys and Compounds. 2018. Vol. 740. P. 727-734.Yu'an Chen, Yi Wang, Junjie Gao. Microstructure and mechanical properties of as-cast Mg-Sn-Zn-Y alloys // Journal of Alloys and Compounds. 2018. Vol. 740. P. 727-734.Rongqing Zhang, Jingfeng Wang, Song Huang, Shijie Liu, Fusheng Pan. Substitution of Ni for Zn on microstructure and mechanical properties of Mg-Gd-Y-Zn-Mn alloy // Journal of Magnesium and Alloys. 2017. Vol. 5. Issue 3. P. 355-361.Rongqing Zhang, Jingfeng Wang, Song Huang, Shijie Liu, Fusheng Pan. Substitution of Ni for Zn on microstructure and mechanical properties of Mg-Gd-Y-Zn-Mn alloy // Journal of Magnesium and Alloys. 2017. Vol. 5. Issue 3. P. 355-361.Xiaowen Yu, Bin Jiang, Junjie He, Bo Liu, Zhongtao Jiang, Fusheng Pan. Effect of Zn addition on the oxidation property of Mg-Y alloy at high temperatures // Journal of Alloys and Compounds. 2016. Vol. 687. P. 252-262.Xiaowen Yu, Bin Jiang, Junjie He, Bo Liu, Zhongtao Jiang, Fusheng Pan. Effect of Zn addition on the oxidation property of Mg-Y alloy at high temperatures // Journal of Alloys and Compounds. 2016. Vol. 687. P. 252-262.Дриц М.Е., Рохлин Л.Л., Падежнова Е.М. [и др.]. Магниевые сплавы с иттрием / отв. ред. Н.Х. Абрикосов. М.: Наука, 1979. 163 с.Дриц М.Е., Рохлин Л.Л., Падежнова Е.М. [и др.]. Магниевые сплавы с иттрием / отв. ред. Н.Х. Абрикосов. М.: Наука, 1979. 163 с.Zhiqiang Zhang, Xuan Liu, Wenyi Hu, Jiahao Li, Qichi Le, Lei Bao, Zhenjia Zhu, Jianzhong Cui. Microstructures, mechanical properties and corrosion behaviors of Mg-Y-Zn-Zr alloys with specific Y/Zn mole ratios // Journal of Alloys and Compounds. 2015. Vol. 624. P. 116-125.Zhiqiang Zhang, Xuan Liu, Wenyi Hu, Jiahao Li, Qichi Le, Lei Bao, Zhenjia Zhu, Jianzhong Cui. Microstructures, mechanical properties and corrosion behaviors of Mg-Y-Zn-Zr alloys with specific Y/Zn mole ratios // Journal of Alloys and Compounds. 2015. Vol. 624. P. 116-125.Каримова С.А., Павловская Т.Г. Разработка способов защиты от коррозии конструкций, работающих в условиях космоса // Труды ВИАМ. 2013. №. 4. С. 8-16.Каримова С.А., Павловская Т.Г. Разработка способов защиты от коррозии конструкций, работающих в условиях космоса // Труды ВИАМ. 2013. №. 4. С. 8-16.Гнеденков С.В., Сидорова М.В., Синебрюхов С.Л., Антипов В.В., Бузник В.М., Волкова Е.Ф., Сергиенко В.И. Строение и свойства покрытий, полученных методом плазменного электролитического оксидирования на авиационных магниевых сплавах // Авиационные материалы и технологии. 2013. №. 2. С. 36-45.Гнеденков С.В., Сидорова М.В., Синебрюхов С.Л., Антипов В.В., Бузник В.М., Волкова Е.Ф., Сергиенко В.И. Строение и свойства покрытий, полученных методом плазменного электролитического оксидирования на авиационных магниевых сплавах // Авиационные материалы и технологии. 2013. №. 2. С. 36-45.Волкова Е.Ф. Современные деформируемые сплавы и композиционные материалы на основе магния (обзор) // Металловедение и термическая обработка металлов. 2006. №. 11. С. 5-9.Волкова Е.Ф. Современные деформируемые сплавы и композиционные материалы на основе магния (обзор) // Металловедение и термическая обработка металлов. 2006. №. 11. С. 5-9.Москалева А.М., Рыжова Е.А. История развития автомобилестроения в России // Новая наука: проблемы и перспективы: материалы Междунар. науч.-практ. конф. (Стерлитамак, 26 июня 2016 г.); в 2 ч. Ч. 1. Стерлитамак: Изд-во ООО «АМИ», 2016. С. 127-129.Москалева А.М., Рыжова Е.А. История развития автомобилестроения в России // Новая наука: проблемы и перспективы: материалы Междунар. науч.-практ. конф. (Стерлитамак, 26 июня 2016 г.); в 2 ч. Ч. 1. Стерлитамак: Изд-во ООО «АМИ», 2016. С. 127-129.Wei Guobing, Peng Xiaodong, Li Junchen, Xie Weidong, Wei Qunyi. Structure Heredity Effect of Mg-10Y Master Alloy in AZ31 Magnesium Alloy // Rare Metal Materials and Engineering. 2013. Vol. 42. Issue 10. P. 2009-2013.Wei Guobing, Peng Xiaodong, Li Junchen, Xie Weidong, Wei Qunyi. Structure Heredity Effect of Mg-10Y Master Alloy in AZ31 Magnesium Alloy // Rare Metal Materials and Engineering. 2013. Vol. 42. Issue 10. P. 2009-2013.Попова Э.А. Лигатура Al-Sc-Zr и оценка ее модифицирующей способности // Расплавы. 2011. № 1. С. 11-15.Попова Э.А. Лигатура Al-Sc-Zr и оценка ее модифицирующей способности // Расплавы. 2011. № 1. С. 11-15.Попова Э.А. Лигатурные сплавы Al-Ti-Zr, особенности их структурообразования // Металлы. 2012. № 3. С. 3-8.Попова Э.А. Лигатурные сплавы Al-Ti-Zr, особенности их структурообразования // Металлы. 2012. № 3. С. 3-8.Бажин В.Ю., Косов Я.И., Лобачева О.Л., Джевага Н.В. Синтез скандиево-иттриевых лигатур на основе алюминия // Металлы. 2015. №. 4. С. 9-14.Бажин В.Ю., Косов Я.И., Лобачева О.Л., Джевага Н.В. Синтез скандиево-иттриевых лигатур на основе алюминия // Металлы. 2015. №. 4. С. 9-14.Скачков В.М., Яценко С.П. Получение Sc-, Zr-, Hf-, Y-лигатур на основе алюминия методом высокотемпературных обменных реакций в расплавах солей // Цветные металлы. 2014. №. 3. С. 26-30.Скачков В.М., Яценко С.П. Получение Sc-, Zr-, Hf-, Y-лигатур на основе алюминия методом высокотемпературных обменных реакций в расплавах солей // Цветные металлы. 2014. №. 3. С. 26-30.Белкин Г.И. Производство магний-циркониевых лигатур и сплавов. М.: Металлургиздат, 2001. 146 с.Белкин Г.И. Производство магний-циркониевых лигатур и сплавов. М.: Металлургиздат, 2001. 146 с.Peng Xiaodonga, Li Junchena, Xie Sunyuna, Wei Guobina, Effects of Different State Mg-5Sr-10Y Master Alloys on the Microstructure Refinement of AZ31 Magnesium Alloy // Rare Metal Materials and Engineering. 2013. Vol. 42. Issue 12. P. 2421-2426.Peng Xiaodonga, Li Junchena, Xie Sunyuna, Wei Guobina, Effects of Different State Mg-5Sr-10Y Master Alloys on the Microstructure Refinement of AZ31 Magnesium Alloy // Rare Metal Materials and Engineering. 2013. Vol. 42. Issue 12. P. 2421-2426.Fedorov P.P., Kuznetsov S.V., Voronov V.V., Yarotskaya I.V., Arbenina V.V. Soft Chemical Synthesis of NaYF4 Nanopowders // Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2008. Vol. 53. № 11. Р. 1681-1685.Fedorov P.P., Kuznetsov S.V., Voronov V.V., Yarotskaya I.V., Arbenina V.V. Soft Chemical Synthesis of NaYF4 Nanopowders // Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2008. Vol. 53. № 11. Р. 1681-1685.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.