兰州理工大学研究团队在稀土复合主合金领域取得重大突破

धातु विज्ञान और पर्यावरण इंजीनियरिंग स्कूल के एक शोध दल ने हाइपोयूटेक्टिक एल्यूमीनियम-सिलिकॉन मिश्र धातुओं के प्रदर्शन नियंत्रण में महत्वपूर्ण प्रगति की है।टीम ने एक उपन्यास Al-Ti-La-Sr कम्पोजिट मास्टर मिश्र धातु विकसित की है जो केवल ट्रेस जोड़कर एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के सूक्ष्म संरचना और यांत्रिक गुणों दोनों को काफी बढ़ाता हैअनुसंधान के निष्कर्षों को 'ददुर्लभ पृथ्वी की पत्रिका, दुर्लभ पृथ्वी सामग्री और गैर लौह धातु विज्ञान के क्षेत्र में एक अग्रणी अंतरराष्ट्रीय पत्रिका है।7.2 2024 के लिए, पत्रिका का व्यापक शैक्षणिक प्रभाव और अंतरराष्ट्रीय सामग्री विज्ञान समुदाय में उद्योग का नेतृत्व है।इस पेपर के प्रथम लेखक धातु विज्ञान और पर्यावरण इंजीनियरिंग के स्कूल के शोधकर्ता डिंग वानवू हैं।, जिसमें शोधकर्ता डिंग वानवू और व्याख्याता अन जियाजी सह-संदर्भित लेखकों के रूप में कार्यरत हैं।

उद्योग की चुनौती

हाइपोयूटेक्टिक एल्यूमीनियम-सिलिकॉन मिश्र धातु, जैसे कि Al-7Si-0.3Mg, उच्च अंत उपकरणों में हल्के संरचनात्मक घटकों के लिए प्रमुख आधार सामग्री हैं,ऑटोमोबाइल इंजन और एयरोस्पेस अनुप्रयोगों सहितहालांकि, उनके कास्ट माइक्रोस्ट्रक्चर में आम तौर पर मोटे α-Al अनाज और एसीकुलर (सुई के समान) यूटेक्टिक सिलिकॉन वितरण होता है।इन मुद्दों के परिणामस्वरूप कम तन्यता शक्ति और खराब लचीलापन होता हैउच्च प्रदर्शन वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के लिए उच्च अंत विनिर्माण की सख्त आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल हो जाता है।पारंपरिक संशोधन तकनीक अक्सर अनाज परिष्करण और सिलिकॉन चरण संशोधन के एक संयुक्त उपचार का उपयोग करती हैफिर भी, Ti और Sr तत्वों में विरोधी प्रभाव दिखने लगते हैं, जिसके परिणामस्वरूप न केवल सीमित प्रदर्शन में सुधार होता है, बल्कि उच्च जोड़ स्तर और बढ़ी हुई लागत भी होती है।

अभिनव समाधान और तंत्र

उद्योग में इस आम चुनौती का सामना करने के लिए, अनुसंधान दल ने एक अभिनव रूप से विकसित किया अल-टी-ला-एसआर दुर्लभ पृथ्वी मिश्र धातु मास्टर मिश्र धातु,पारंपरिक तत्वों के बीच पारस्परिक हस्तक्षेप के कारण तकनीकी बाधा को सफलतापूर्वक दूर करनाअध्ययन में पाया गया कि मिश्र धातु में निर्मित Ti2Al20La दुर्लभ पृथ्वी चरण एक दोहरी भूमिका निभाता है। एक ओर, यह एक कुशल विषम नाभिक साइट के रूप में कार्य करता है, जो α-Al अनाज को महत्वपूर्ण रूप से परिष्कृत करता है।दूसरी ओर, Ti और La की रिहाई और Sr के साथ तालमेल के प्रभाव के माध्यम से, यह एसिकुलर से ग्रैन्युलर आकार में परिवर्तन करने के लिए यूटेक्टिक सिलिकॉन की सुविधा प्रदान करता है,जबकि नैनो-स्केल द्वितीयक चरणों की समान वर्षा को बढ़ावायह अनाज परिष्करण, सिलिकॉन चरण गोलाकारकरण और नैनो-चरण सुदृढीकरण को मिलाकर एक बहु-स्तरीय सामंजस्यपूर्ण सुदृढीकरण तंत्र स्थापित करता है।प्रयोगात्मक परिणामों से पता चलता है कि केवल ट्रेस एडिशन (≤0.2%) नए कम्पोजिट मास्टर मिश्र धातु के, Al-7Si-0.3Mg मिश्र धातु की तन्यता शक्ति 32% से अधिक, उपज शक्ति 44% से अधिक, लम्बाई 95% से अधिक और माइक्रोहार्डनेस 26% से अधिक बढ़ जाती है।समग्र प्रदर्शन पारंपरिक Al-Ti-B + Sr प्रक्रिया से काफी बेहतर है, प्रभावी रूप से तत्व विरोधीता, उच्च जोड़ स्तर और सीमित प्रदर्शन वृद्धि के प्रमुख उद्योग दर्द बिंदुओं को हल करता है।

भविष्य के दृष्टिकोण

आगे की ओर देखते हुए, अनुसंधान दल माइक्रो-नैनो दुर्लभ पृथ्वी चरण मास्टर मिश्र धातुओं, तार उत्पादन और इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों की कम लागत और कुशल तैयारी पर ध्यान केंद्रित करेगा।टीम का उद्देश्य इन शोध परिणामों के अनुवाद और प्रचार में तेजी लाना है।, नई ऊर्जा वाहनों, उच्च अंत उपकरणों के निर्माण और अन्य क्षेत्रों में हल्के सामग्री के तकनीकी उन्नयन का समर्थन करना,इस प्रकार चीन के गैर लौह धातु सामग्री उद्योग के उच्च गुणवत्ता वाले विकास में योगदान.