稀土材料及其在航空工业中的应用

稀土镁我们所有人

稀土镁合金高强度,减轻飞机重量,提高战术性能具有广阔的应用前景。中国航空工业集团公司(以下简称:中国航空总)的稀土镁合金铸造镁合金和镁合金大约有10多个品牌,许多品牌已用于生产,质量和稳定性。稀土金属钕等的主要添加元素ZM6减速器箱铸造镁合金已经扩大到直升机后,在战斗机翼肋骨和30千瓦发电机转子线夹和其他重要部分。中航总有色金属公司共同开发的稀土BM25具有强大而不是铝合金的一部分,高强度镁合金用于攻击机。为了扩大稀土镁合金的推广应用,也开发了稀土镁合金的应用在医学工程。医学生物学实验中,材料预计稀土镁合金作为人工骨材料取代金属夹具,减少第二固定手术,病人将开辟了新的广阔的应用天地。

稀土铸造镁合金主要用于200 ~ 300℃下使用很长一段时间,它具有良好的高温强度和抗蠕变性了很长一段时间。各种稀土元素在镁的溶解度不同,递增的顺序,镧混合稀土铈、镨、钕。室温,良好的高温力学性能的影响也将会增加。中航主要由钕添加元素的总发展ZM6热处理后合金不仅具有较高的室温力学性能,而且良好的力学性能和抗蠕变性,它还可以在室温下使用,可以使用很长一段时间低于250℃。随着钇的出现包含新铸造镁合金的耐腐蚀性能,铸造镁合金近年来外国航空业由于一次。

后添加适量的稀土金属镁,可以提高合金的流动性,降低微孔率,提高气密性,显著改善裂化和松散现象,使合金在200 ~ 200℃高温仍有高强度和抗蠕变性。2.2稀土钛合金

北京航空材料研究所(以下简称:庭院)链在Ti - A1 -钼钛合金与稀土金属铈(Ce)代替部分铝、硅、限制脆性阶段的降水,在改善其耐热合金的强度,同时也提高的热稳定性能。在此基础上,开发了性能良好的铸造高温钛合金包含ZT3铈。它与国际相比类似的合金,耐热强度和过程性能有一定的优势。使用它使压缩机箱WPI3Ⅱ引擎,39公斤每架飞机减肥,尊重比增加1.5%,除了加工过程降低约30%,取得了明显的技术和经济效益,填补我国航空发动机在500℃的条件下使用铸钛机框空白。研究表明,ZT3含铈合金组织有一个微小的氧化铈颗粒。铈复合合金氧的一部分,形成了耐火Ce203、稀土氧化物粒子的高硬度。这些粒子阻碍位错运动的过程中金属变形和提高高温合金的性能,铈捕获气体杂质的一部分(尤其是在晶界),可以使合金强化的同时,保持良好的热稳定性。应用于铸造钛合金很难溶质第一次尝试点强化理论。

除了材料院溶解模具钛合金精密铸造技术,经过多年的研究、特殊的矿化处理技术,开发一个稳定和廉价的氧化钇砂和粉材料、比重、硬度、钛液的稳定性,达到较好水平,调整控制壳泥浆性能,表现出更大的优势。与氧化钇壳制造钛铸件的突出优点是:铸造质量和技术水平和钨表面过程的情况下,可以使瘦比钨涂层钛合金铸件的过程。目前,该技术已广泛应用于制造各种飞机、发动机和民用商品铸件。

稀土合金

发达中航总是包含稀土耐热合金HZL206、与外国镍合金相比,具有极好的耐高温和室温力学性能,并达到国外同类合金的先进水平。已经被用于直升机和战斗机工作温度300℃压力阀,取代钢和钛合金。降低结构的重量,已投入批量生产。稀土铝硅共晶ZL117合金在200 ~ 300℃下抗拉强度比西德活塞合金KS280 KS282,耐磨性能是4 ~ 5倍的常用合金ZL108活塞、线膨胀系数小、尺寸稳定性好,肯塔基州- 5已用于航空附件,肯塔基州- 7飞机发动机活塞空气压缩机和模型。稀土元素在铝合金,显著改善微观组织和力学性能。机制是:稀土元素在铝合金中的作用分散,小铝化合物发挥重要作用;第二阶段加强稀土元素的加入起到了一个重要的角色除了空气净化,从而降低合金气孔的数量,改善合金的性能;稀土铝化合物作为异相成核细谷物和共晶相,也是一种变质剂;稀土元素为富铁相的形成和完善,减少富含铁的有害影响的阶段。阿尔法A1铁固溶体数量减少的稀土加入量的增加。也有利于提高强度和可塑性。

稀土金属材料

稀土有机灌注材料已被用于高性能XZ - 1机油燃油电磁开关,控制系统的液压电磁开关的八种磁铁产品,由于成本低,施工方便,所以它可以代替大量环氧灌浆材料,具有很好的经济效益。系统防老化橡胶漆,KF - 1的成功发展解决飞机油箱使用寿命短的问题,很长一段时间,KF - 1投入使用,使飞机油箱的寿命3 ~ 5年延长至15 ~ 20年,和提高了使用性能,取得了显著的技术经济效益。MCrAIY涂料包含Y2O3发动机涡轮叶片和导叶发动机热端部件可以为第三代涂料的设计元素,具有较高的性能和寿命长在国外已经应用于发动机。院子里的材料磁控溅射沉积技术和多弧离子镀技术开发了这种涂料系列、耐腐蚀和综合性能已达到国外同类涂料的先进水平。涂料系列高温合金,合金的定向凝固,和Ni - A1合金单晶合金涡轮叶片、导叶的选择,高温抗氧化涂料已用于先进的燃气涡轮发动机和地面。Y2O3本系列涂料具有合金涂料和矩阵的“寄”效应,显著提高涂层的粘附强度和衬底。

稀土添加剂也扮演着重要的角色在化学热处理,由于稀土元素的电子结构与一个特定的化学活性高,和激活在化学热处理,改善碳氮共渗层的组织和性能和渗流速度有明显的效果。中航310工厂将常规渗碳,氮和碳氮共渗和加入稀土添加剂技术比较,软泥剂,添加稀土元素的初步实验研究表明,渗流速度可以增加了30%。加入稀土碳氮共渗高速钢硬度高压可以增加从1350年到1478年从933年到946年。稀土元素中使用的化学热处理方法简单大方,没有特殊要求的设备,提高产品重量和节约能源,它扮演着一个重要的具有良好的推广应用价值。

稀土永磁材料

稀土永磁材料的快速发展,在许多领域得到了广泛的应用,成为现代新技术的重要物质基础。自80年代以来使用钐钴合金稀土永磁电机。产品类型包括伺服电机、驱动电动机,电动机起动器,军事地面电机、航空等,部分产品出口,钐钴永磁合金的主要特点是:(1)退磁曲线基本上是一条直线,斜率接近逆渗透,即回复线性近似和退磁曲线叠加;(2)有一个伟大的矫顽力,有很强的抗退磁能力;(3)有非常高的最大磁能积;(4)可逆的温度系数小,磁的温度稳定性更好,因为上面的特点,钐钴永磁稀土合金特别适合开路状态,压力、磁场条件或动态条件下应用,适用于制造体积小的元素。

中航总供应125工厂生产125吗?2永磁直流力矩电机使用钕铁硼磁钢(NTP200/64)。用钕铁硼永磁代替钐钴磁铁降低成本,提高性能。工厂生产QZDM01 - h轻稀土永磁起动器,使用钕铁硼磁铁、稀土产品放慢速度来启动机器。使用磁铁启动机体积小,效率高,输出扭矩大,快速启动。国内部门SmCo永磁材料改善温度系数、高温度稳定性的钕铁硼永磁材料和需要进一步提高耐腐蚀,粘结钕铁硼永磁材料部门仍在发展阶段。

永磁材料的发展经历了铁氧体阶段(4.6 MGOe磁能积),AINiCo合金阶段(11.5 MGOe磁能积),SmCo阶段(31.0 MGOe磁能积),钕铁硼阶段(43 MGOe磁能积)。钛铁硼稀土永磁材料的成功发展,耳机,扬声器,步进电机,微小型化无铁芯电机。通用汽车(General motors)在1000 cc引擎使用钕铁硼永磁体,发动机重量的40 ~ 50%,大小减少45%。如果你可以增加材料的使用温度,将建立更广泛的应用前景的材料。