稀土铝合金的研究新进展述评

邓相宇

摘 要：稀土铝合金作为—种轻量化的金属材料，自从研发以来，受到了各行各业的积极关注。本文将针对稀土铝合金研究现状以及稀土铝合金在应用中存在的问题进行详细的分析，其目的是研究出稀土铝合金的研究新进展。

关键词：稀土铝合金;研究现状;合金成分;应用问题

稀土铝合金主要是代表的Al-RE系列的金属铝合金，是指金属铝合金中含有4.45%-5%的稀土成分，通过复杂的冶炼过程，使多种元素和成分进行融合与生产。稀土作为—种极其活泼的元素，可与金属相互作用生成非常稳定的化合物。当前已开发使用近千种的铝合金，但是铝合金在实际使用的过程中，质量不佳、性能低的铝合金也逐—被淘汰。先进的高性能铝合金在科研和市场应用过程中不断突出强化。稀土铝合金作为—种非常具有优越性的合金制品，被不断的开发和升级，以便于满足人们生活生产需求。本文将针对稀土铝合金的研究新进展进行详细的述评。

一、稀土铝合金研究现状

稀土元素可与金属中的气体发生化学反应，生成耐高温、熔点极高的化合物。通过稀土元素的加入，可对铝合金起到微合金化作用。与此同时，稀土还可以有效的净化与清除金属中的氢物质，其活泼性极强的特点，能够有效的吸附在长大的晶粒界面，阻碍晶粒的生长。在稀土铝合金制作的过程中，通过变质处理的手段，能够有效的转变铝合金的内在结构，修复铝合金表面缺陷，有效降低新旧两界面上的张力，强化铝合金的本质性能。近年来随着我国科学技术的不断发展，稀土铝合金冶炼技术不断进步与成熟，其适用范围也不断扩大。作为—种高性能的金属，稀土铝合金具有高强度、高硬度、耐疲劳、耐高温、耐腐蚀等特点。实际开发新型稀土铝合金的手段，主要有两种，分别是改变合金成分和合金热处理工艺两种手段。在开发稀土铝合金的工艺当中，添加稀土元素是改变合金成分进而提升合金性能的相对比较有效的手段[1]。通过向铝合金中添加稀土元素，可显著改善铝合金的冶炼加工性能和力学、电子学性能。稀土可以细化晶粒，切实地改变铝合金的内部元素组织，消除铝合金内部晶界杂质和铝合金自身存在的缺陷，切实有效地提高铝合金力学性能，有效强化铝合金耐腐蚀、耐疲劳、耐高温的能力。我国地大物博，具有丰富的稀土资源和铝资源，在研究和开发Al-RE系列的金属铝合金方面具有强大的天然优势。当前我国已经研究出Al—RE系、Al—Si—RE系、Al—Mg—Si—RE系、Al—Zn—Mg（Cu）—RE系等稀土铝合金系列。在深入与广泛的研究之下，有效促进我国稀土资源的利用效率。

二、稀土铝合金研發使用中的瓶颈问题

虽然我国稀土铝合金的冶炼技术不断的发展和进步，但是稀土铝合金在实际运用的过程中，往往会存在一定问题。其一，因为原子半径减少而造成稀土效果变质的现象，所以单一的或几种稀土元素并不能起到明显的细化作用[2]。其二，我国当前稀土铝合金中稀土变质处理的技艺还并未优化和成熟，在实际开展稀土铝合金冶炼和使用的过程中，稀土变质会影响稀土铝合金的耐腐蚀性和耐高温性，所以稀土变质处理工艺还需要不断的完善。其三，添加稀土元素是冶炼Al—Zn—Mg（Cu）—RE系稀土铝合金的主要手段，但是相比其他系列铝合金来说，该系铝合金化合度要求相对较高，单纯的利用微合金化来提升冶炼加工质量，很难实现的，所以必须要强化稀土铝合金冶炼的热处理技术的研究，并且将其作为日后稀土铝合金研究的重点[3]。其四，在超高强度铝合金的研究方面，我国可以实现批量生产，但由于工艺控制等原因铸锭热裂纹倾向相对较大，使得铝合金产品质量稳定性相对较差，且我国超高强度铝合金的标准仍与发达国家存在一定程度上的差距，我国稀土铝合金在机理机制研究、精细工艺控制、性能提升等方面还处于寻找差距努力追赶阶段。

三、稀土铝合金的研究新进展

我国稀土铝合金的研究新进展具有很大宽度和广度，开发的深度也日渐加深。为了切实提高我国稀土铝合金的实际质量，应强化稀土作用机制和理论基础研究，开发稳定性较强的稀土铝合金[4]。通过基础研究，对稀土的添加方式和添加量进行严格明确，使得基础实验具有可重复性。深入研究稀土铝合金组织不发生质变的工艺，确保稀土与铝及其他金属物质的协同作用，实现工艺的精细控制。加大稀土铝合金制品的推广应用，切实地将稀土铝合金技术转化为实际的生产力。

结束语

总而言之，稀土铝合金具有明确的性能优势，是我国金属冶炼行业发展的重要方向之一，其加工工艺能够有效提升我国整体金属冶炼水平。相关研究人员可结合当前稀土铝合金的应用问题进行详细的分析，开展深入研究，挖掘提升稀土铝合金的性能潜力，扩大产品应用，使其为制造业快速发展提供不竭动力。

参考文献

[1]孙彦华，杨钢，胥福顺，etal.金属元素与稀土复合添加对铝合金性能影响的研究进展[J].轻合金加工技术，2017，45（7）：15-17.

[2]杨军军，聂祚仁，付静波，etal.稀土在铝合金中的作用及研究进展[J].北京工业大学学报，2002，28（4）：500-505.

[3]唐定骧，赵敏寿.熔盐电解制取稀土铝合金进展[J].有色金属工程，1986，38（2）：57-65.

[4]王会阳，安云岐，李承宇，etal.稀土在铝和铝合金中应用的研究及进展[J].稀土，2012，33（1）：74-80.

高考·下2019年2期