Получение лигатур магний-цинк-редкоземельный металл в расплаве солей
https://doi.org/10.21285/1814-3520-2019-1-187-196
Аннотация
Цель - изучение процесса получения лигатур Mg-Zn-РЗМ и определение перечня факторов магниетермического процесса для выявления оптимальных технологических режимов. 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»). В результате металлотермического восстановления неодима, гадолиния и иттрия из фторидно-хлоридных расплавов магнием в присутствии цинка получены лигатуры Mg-Zn-РЗМ с различным процентным содержанием легирующих элементов. Предлагаемый способ восстановления РЗМ из фторидно-хлоридных расплавов позволяет извлекать неодим, гадолиний и иттрий в процентном соотношении до 99,6%. Полученные лигатуры характеризуются однородностью и жидкотекучестью, что способствует их равномерной разливке по изложницам.
Ключевые слова
магниевые лигатуры,
неодим,
гадолиний,
иттрий,
металлотермическое восстановление,
хлоридно-фторидные расплавы
Об авторах
С. А. Савченков
Санкт-Петербургский горный университет
Россия
Россия
В. Л. Уголков
Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук
Россия
Россия
Список литературы
1. Фролов А.В., И.Ю. Мухина, А.А. Леонов, З.П. Уридия Влияние легирования редкоземельными металлами на свойства и структуру литейного магниевого сплава экспериментального состава системы Mg-Zr-Zn-Y-Nd // Труды ВИАМ. 2016. № 3 (39). С. 23-29.
2. 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.
3. Корнышева И.С., Волкова Е.Ф., Гончаренко Е.С., Мухина И.Ю. Перспективы применения магниевых и литейных алюминиевых сплавов // Авиационные материалы и технологии. 2012. № 5. С. 212-222.
4. 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.
5. Дуюнова В.А., Гончаренко Е.С., Мухина И.Ю., Уридия З.П., Волкова Е.Ф. Научное наследие академика И.Н. Фридляндера. Современные исследования магниевых и литейных алюминиевых сплавов // Цветные металлы. 2013. № 9. С. 71-78.
6. Белкин Г.И. Производство магний-циркониевых лигатур и сплавов. М.: Металлургиздат, 2001. 146 с.
7. 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.
8. Peng Xiaodong, Li Junchen, Xie Sunyun, Wei Guobin, Yang Yan. 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.
9. Кавалла Р., Бажин В.Ю. Изотропность свойств листовых заготовок из магниевых сплавов // Записки Горного института. 2016. Т. 222. С. 828-832.
10. Косов Я.И., Бажин В.Ю. Синтез лигатуры алюминий-эрбий из хлоридно-фторидных расплавов // Расплавы. 2018. № 1. C. 14-28.
11. Осинкина Т.В., Красиков С.А., Жилина Е.М., Агафонов С.Н., Ведмидь Л.Б., Жидовинова С.В. Влияние ниобия и тантала на особенности фазообразования при металлотермическом взаимодействии алюминия с диоксидом титана // Расплавы. 2018. № 5. C. 553-560.
12. Жилина Е.М., Красиков С.А., Агафонов С.Н. Расчет активности титана и циркония в алюмокальциевом оксидном расплаве // Расплавы. 2016. № 4. С. 300-306.
13. Савченков С.А., Бажин В.Ю. Синтез магниевых лигатур во фторидно-хлоридных расплавах // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2018. Т. 22. № 5. С. 214-224.
14. 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.
15. Савченков С.А. Анализ диаграмм плавкости итрийсодержащих галогенидных систем. Международный научно-исследовательский журнал. 2017. № 4 (58). С. 82-86.
16. Savchenkov S.A., Kosov Ya.I., Bazhin V.Yu. Prospects of nanometalurgy application in the preparation of master alloys and composite materials. Smart Nanocomposites. 2015. Vol. 6. No. 2. 203 р.
17. Du B.N., Xiao Z.P., Qiao Y.X., Zheng L., Yu B.Y., Xu D.K., Sheng L.Y. Optimization of microstructure and mechanical property of a Mg-Zn-Y-Nd alloy by extrusion process // Journal of Alloys and Compounds. 2019. Vol. 775. P. 990-1001.
18. Wang Jingfeng, Xie Feizhou, Liu Shijie, Huang Song, Pan Fusheng. Hot Deformation Behavior and Processing Maps of As-Homogenized Mg-Gd-Y-Zn-Mn Alloy // Rare Metal Materials and Engineering. 2018. Vol. 47. Issue 6. P. 1700-1707.
Рецензия
Для цитирования:
Савченков С.А., Уголков В.Л. Получение лигатур магний-цинк-редкоземельный металл в расплаве солей. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2019;23(1):187-196. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2019-1-187-196
For citation:
Savchenkov S.A., Ugolkov V.L. Mg-Zn-REM master alloy production in molten salts. Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2019;23(1):187-196. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/1814-3520-2019-1-187-196
Просмотров:
290
Послать статью по эл. почте 