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稀土傳大好消息 我國成功研究出稀土鎂合金!


  稀土鎂合金中試線又有新突破。近日,內(nèi)蒙古包頭稀土研究院開發(fā)出了鋯顆粒尺寸低于600 nm的稀土鎂鋯晶粒細(xì)化劑產(chǎn)品,填補(bǔ)了對應(yīng)高效率、低成本鎂合金晶粒細(xì)化劑的產(chǎn)品空白。

  “這為開發(fā)面向航空飛行器座椅、汽車安全構(gòu)件等軌道交通裝備的高強(qiáng)度鑄造/變形鎂合金材料提供了可能?!卑^稀土研究院鎂合金項(xiàng)目組主任胡文鑫說道。

  據(jù)介紹,目前工業(yè)上普遍采用鎂鋯中間合金作為晶粒細(xì)化劑,市場現(xiàn)有產(chǎn)品存在鋯元素細(xì)化效率低(低于40%)、鋯顆粒大量沉積、細(xì)化劑成本高、雜質(zhì)含量高以及細(xì)化工藝操作不穩(wěn)定等諸多問題,對實(shí)際工業(yè)應(yīng)用帶來極大困難。

  “鎂合金的晶粒尺寸控制技術(shù)是對鎂合金材料性能調(diào)控的最根本、最顯著的技術(shù)方法之一。鋯元素和稀土元素均為鎂合金的有效細(xì)化元素,如何充分發(fā)揮好這些元素在合金中的作用,是我們研究的重點(diǎn)?!焙啮握f。

  基于前期針對稀土和鋯元素對鎂合金耦合細(xì)化機(jī)制的研究成果,輔之以全新的冶金工藝制備方法,讓分布更密集、體積更小的鋯粒子為鎂晶核提供更多的附著機(jī)會(huì),同時(shí)稀土元素加強(qiáng)了結(jié)晶過程中鎂晶核在鋯粒子表面的附著能力,可以實(shí)現(xiàn)鎂合金晶粒的高效率細(xì)化。

  截至目前,該產(chǎn)品已經(jīng)完成小規(guī)模生產(chǎn)工藝的研發(fā),產(chǎn)品已經(jīng)客戶使用驗(yàn)證,產(chǎn)品細(xì)化效率大于80%,成本較傳統(tǒng)鎂鋯晶粒細(xì)化劑降低20%以上。

  “這項(xiàng)技術(shù)對稀土鎂合金鑄錠產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化意義重大,它可以有效地減少產(chǎn)品內(nèi)外金屬顆粒的不均勻性,讓內(nèi)外合金顆粒大小基本保持一致,極大地提高合金的應(yīng)力水平,讓合金更耐用?!焙啮沃钢⊥伶V合金產(chǎn)品說。

  據(jù)了解,伴隨新能源汽車以及國內(nèi)5G通信技術(shù)的高速發(fā)展,更輕、散熱性能更好、耐腐蝕性能優(yōu)異的輕合金材料市場需求強(qiáng)烈,但對應(yīng)性能的要求也越發(fā)苛刻。

  “我們研究鑭、鈰等稀土元素對鎂合金散熱性能的作用機(jī)制,開發(fā)出低成本散熱稀土鎂合金工程材料,綜合評定性能已等同于現(xiàn)有鋁合金散熱材料,比使用鋁合金節(jié)約成本5%以上?!焙啮巫孕诺卣f。

  基于稀土對鎂合金散熱性能的作用機(jī)制和對鎂合金的晶粒尺寸控制技術(shù)的突破,包頭稀土研究院在半連續(xù)鑄造及冷室壓鑄的產(chǎn)業(yè)化方面取得了一定的突破。“我們聯(lián)合東北大學(xué)、上海交通大學(xué)集中自主研發(fā)了半連續(xù)鑄造技術(shù),突破熔體凈化細(xì)晶技術(shù)、低頻電磁鑄造控制技術(shù)、自流式澆鑄控制技術(shù)等技術(shù),經(jīng)過技術(shù)集成,突破性解決大尺寸稀土鎂合金棒材內(nèi)應(yīng)力大、徑向晶粒尺寸差異大、力學(xué)性能不均等技術(shù)難點(diǎn)?!焙啮渭?dòng)地說,這項(xiàng)合成技術(shù)代表國內(nèi)領(lǐng)先的鎂合金材料半連續(xù)鑄造技術(shù),為后續(xù)大尺寸、高品質(zhì)鍛造輪轂以及擠壓型材的低成本化奠定技術(shù)與產(chǎn)品基礎(chǔ)。

  不僅如此,包頭稀土研究院引進(jìn)的QC830冷室壓鑄系統(tǒng),目前已具備實(shí)現(xiàn)最大直徑為550 mm的大尺寸稀土鎂合金棒材的產(chǎn)業(yè)化制備技術(shù),同時(shí)依托中試平臺(tái),實(shí)現(xiàn)大尺寸棒材產(chǎn)品的中試化級別制備,實(shí)現(xiàn)300噸/年稀土鎂合金薄壁器件制備能力,加速推進(jìn)稀土鎂合金材料的下游終端應(yīng)用。

  對未來的技術(shù)研發(fā),胡文鑫有自己的打算,他們將面向通訊工程及民用電子行業(yè)的高性能散熱鎂合金與功能性鎂合金材料,對鎂合金材料的低壓鑄造、半固態(tài)成型等加工成型技術(shù)進(jìn)行研發(fā),實(shí)現(xiàn)對應(yīng)器件與制品的示范化應(yīng)用。

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