구리 및 구리 합금에 희토류가 미치는 영향은 무엇입니까?

희토류가 구리 및 구리 합금에 미치는 영향은 무엇입니까?

1. 희토류 구리

구리 및 구리 합금은 우수한 전기 및 열 전도성, 우수한 내식성, 비자성 및 수중 미생물 및 조류에 대한 부식 방지, 쉬운 소성 가공 및 우수한 용접성과 같은 일련의 특수 특성을 가지며 주조가 쉽습니다. 그것은 현대 산업에서 중요한 재료가 되었으며 전자, 전기 기계, 항공, 우주 항공 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.

희토류 원소는 전형적인 금속 특성을 가지며 화학적 특성이 매우 활발합니다. 불활성 가스를 제외한 거의 모든 요소와 상호 작용할 수 있습니다. 그들은 야금 산업에서 "글루타민산 나트륨"입니다.

구리 및 구리 합금에 희토류를 적용하는 것은 1950년대 여러 나라의 과학 기술 종사자들로부터 광범위한 관심을 끌었으며 현재는 연구의 중심지가 되었습니다. 우리나라에서는 1960년대부터 구리와 구리합금에 희토류를 응용하는 연구를 시작했습니다. 당시의 연구는 구리 및 구리합금의 열간가공성, 내식성, 내마모성 향상에 더욱 중점을 두어 실용적인 가치가 있는 일부 결과를 얻었으나 이러한 연구는 더디게 진행되어 아직까지 많지는 않습니다. 개발 및 적용 분야.

2. 희토류가 구리 및 구리합금의 구조에 미치는 영향

01조직을 정화한다

희토류로 구리 및 구리 합금 구조를 정화하는 두 가지 주요 방법이 있습니다.

(1) 희토류는 산소 및 황과 강한 친화력을 갖고 있어 융점이 높고 열 안정성이 강하며 비중이 작은 희토류 화합물을 형성하여 탈황 및 탈산소 효과를 얻습니다. 희토류 원소는 원자 수소와 쉽게 반응할 수 있습니다. RH2 또는 RH3형의 안정한 수소화물(R은 희토류 금속을 나타냄)을 생성하는 역할을 합니다. 이들 수소화물은 고용체 형태로 구리합금에 용해되어 수소의 유해한 영향을 제거합니다.

(2) 희토류와 Pb, Bi 및 기타 원소는 구리보다 융점이 높은 고융점 금속간 화합물을 생성합니다. 따라서 구리 용해 및 주조 과정에서 이들은 고체 상태로 유지될 수 있으며 슬래그와 함께 액체 금속 구리 합금에서 제거되어 Pb, Bi의 제거를 달성할 수 있습니다.

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02조직을 재정비하다

구리 및 구리 합금의 미세 구조에 대한 희토류의 영향은 주로 결정립의 미세화, 주상 결정의 감소 또는 제거, 등축 결정립 영역의 확장에 반영됩니다.

구리 및 구리 합금의 구조를 정제하는 희토류 메커니즘에 대한 세 가지 주요 견해가 있습니다.

(1) 새로운 결정핵을 형성하고 결정립 성장을 억제한다.

(2) 미결정화.

(3) 합금 효과.

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03희토류가 함유구조에 미치는 영향

함유물 구조에 대한 희토류의 영향은 주로 불순물의 모양과 분포를 변화시키는 것입니다. 주요 증상은 다음과 같습니다.

(1) 합금 구조에서 수상돌기와 주상 결정을 줄이거나 제거합니다.

(2) 합금의 특정 불순물이 스트립, 시트 또는 블록 형태로 나타나도록 하여 구리 및 그 합금의 기계적 및 가공 특성을 개선하거나 향상시킵니다.

(3) 합금의 특정 유해한 불순물을 금속의 미세한 부피에 재분배하거나 특정 불순물의 거대 편석에 영향을 주어 다양한 특성이 향상됩니다.

(4) 희토류 함유 화합물은 금속 또는 합금의 결정립계에 흡착되어 합금 결정립계의 저융점 유해 불순물의 수를 감소시켜 합금의 고온 성질 취성을 약화시킵니다.

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3. 희토류가 구리 및 구리합금의 특성에 미치는 영향

01처리 성능에 미치는 영향

구리 합금에 적절한 양의 희토류 금속을 첨가하면 구리 및 구리 합금의 주조 특성을 향상시킬 수 있습니다. 다양한 유형의 구리 합금의 경우 희토류를 첨가하면 유동성이 30%~40% 증가할 수 있습니다.

{{0}}.01% ~ 0.03% 혼합 희토류를 첨가하면 변형 납 황동의 고온 연신율이 크게 증가하고 열간 가공 성능이 향상되며 열간 압연 균열이 감소 또는 제거될 수 있습니다. 희토류 원소에 의한 불순물 제거는 결정립계의 강도를 증가시키고 취화상의 수를 감소시켜 구리합금의 고온 σb 및 δ를 증가시킨다. 희토류를 첨가하면 잔류 응력 값을 줄일 수 있으며 희토류는 특정 변형 범위 내에서 재료의 냉간 변형 능력을 향상시킬 수 있습니다(<14%).

02내마모성에 영향

희토류와 구리 원소는 더 높은 경도와 균일한 분포를 갖는 금속간 화합물을 형성할 수 있습니다. 이러한 화합물은 전위 이동에 대한 저항력을 갖게 됩니다. 희토류는 개재물의 존재 형태와 분포를 효과적으로 개선하고 결정립계가 약화될 가능성을 줄이며 하중을 받을 때 결정립계를 따라 균열이 발생할 가능성을 줄여 내마모성을 향상시킵니다.

희토류를 함유한 주조 황동은 경도가 높고 가소성 및 인성이 우수하여 길들이기 단계를 단축하고 안정적인 마모 단계를 연장하여 마모를 줄이고 공작물의 수명을 연장할 수 있습니다. 고망간 알루미늄 청동에 Ce와 B를 첨가하면 건조 마찰과 마모를 약 20%, 윤활 마찰과 마모를 약 50% 줄일 수 있습니다.

03기계적 성질 및 전기전도도에 미치는 영향

구리 및 구리 합금의 기계적 성질에 대한 희토류의 영향은 주로 경도, 강도, 가소성 등에 반영됩니다. 순수 구리의 희토류 함량이 {{0}}.1% ~ {{ 4}}.2%이면 강도가 크게 증가하고, 0.2%보다 높으면 강도가 천천히 증가합니다.

구리 및 구리 합금의 전도성에 대한 희토류의 영향 메커니즘은 일반적으로 다음과 같이 간주됩니다. 한편으로는 희토류의 정제 효과가 구리 입자를 미세화하고 결정 경계를 증가시키며 전기 산란 확률을 증가시켜 결과적으로 저항률이 증가하고 전도도가 감소합니다. 반면, 희토류의 정화 효과는 구리의 불순물을 감소시키고, 격자 왜곡을 약화시키며, 전자 산란 확률을 감소시키며, 전도성을 향상시킵니다.

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4 결론

희토류는 구조를 정화하고 구조를 미세화하며 구리 및 구리 합금의 개재물 분포를 변경하여 가공 성능, 내식성 및 내마모성, 기계적 특성 및 전기 전도성을 향상시킬 수 있습니다. 따라서 희토류는 구리 및 구리 합금을 향상시킬 수 있습니다. 성능이 더욱 기대를 모았습니다.

산업적으로 의의와 실용가치가 있는 많은 희토류 함유 구리 및 구리 합금 재료가 성공적으로 개발되었지만 아직 희토류를 사용하지 않은 구리 및 구리 합금이 더 많기 때문에 더 많은 희토류 함유 구리 및 구리 합금을 개발해야 합니다. 새로운 합금 소재를 사용하면 구리 및 구리 합금에 희토류를 더 폭넓게 적용할 수 있어 산업 생산이 가능해집니다. 희토류 첨가물이나 모합금 제품의 유형은 더욱 직렬화되어야 하며, 첨가 방법, 공정 조건 등의 매개변수는 더욱 완벽해야 합니다.

현재 많은 연구가 아직 실험 단계에 있습니다. 구리 및 구리 합금의 특성을 향상시키는 희토류 능력의 메커니즘, 영향 패턴, 핵심 공정 기술 및 기타 문제에 대해서는 여전히 더 많은 연구가 필요합니다. 우리나라 희토류자원의 장점을 최대한 발휘하기 위해서는 구리 및 구리합금에 대한 희토류 응용연구와 기초이론연구를 강화하여 희토류 응용기술의 발전을 촉진하고 저변 확대를 도모할 필요가 있다. 희토류의 응용 범위.