Церий содержащие сплавы

ЧТО ТАКОЕ ЦЕРИЙ СОДЕРЖАЩИЕ СПЛАВЫ

Это сплавы, в состав  которых входит церий. Применяются с 20-х гг. 20 в., в основном в качестве модифицирующих материалов, лигатур и раскислителей. Добавки церия оказывают модифицирующее действие, измельчая зерно осн. сплава. Высокое хим. сродство церия с серой делает церий сплавы активными десульфураторами. Кроме того, они обладают высокой активностью по отношению к другим вредным примесям: фосфору, кислороду, азоту и водороду.

Введение лигатуры марки ФЦМ-5 (0,3—0,4%) обеспечивает стабильные и высокие мех. св-ва чугунов: предел прочности на растяжение 60—80 кгс/мм2, относительное удлинение 2—6%. Модифицирование чугунов церий содержащими сплавами технологически значительно выгоднее, чем магнием, из-за отсутствия сильного пироэффекта.

У синтетических чугунов, модифицированных силикомишметаллом, в два-три раза большая износостойкость по сравнению с немодифицированными; они удовлетворительно поддаются обработке резанием с образованием витой стружки. Введение силикомишметалла (0,1—0,4%) повышает (на 10— 15%) жидко текучесть низкокремнистых чугунов.

Цериевый чугун применяют для изготовления ответственных изделий в машиностроении (напр., коленчатых валов). Церий содержащие сплавы стали отличаются повышенными прокаливаемостью и деформируемостью при высоких т-рах, трещиностойкостью. Церий нейтрализует влияние вредных примесей в стали (висмута, олова, свинца, серы), что способствует повышению ее мех. св-в.

Для высокотемпературных токопроводов используют сталь (0,1—0,3% Се), уд. электрическое сопротивление которой составляет 0,087 и 0,846 ом-мм2/м при т-рах соответственно 20 и 800° С. Церий  не только раскисляет, дегазирует и рафинирует тугоплавкие металлы и сплавы, но и упрочняет их вследствие легирования твердого раствора и изменения механизма пластического деформирования основы сплава.

Сплав на основе хрома, содержащий до 5% Се, весьма стоек против высокотемпературной ползучести. В литом железохромистом сплаве, содержащем наряду с молибденом, титаном и кремнием до 0,3% Се, сочетается высокая коррозионная стойкость в олове и его парах при т-ре до 1100° С с удовлетворительной пластичностъю. Добавки цериевого мишметалла улучшают мех. свойства жаропрочных сплавов на основе кобальта и никеля при высоких т-рах. Железо-цериевые сплавы используют в качестве пирофорных.

Создана электродная проволока, легированная церием. Она обеспечивает высокое качество шва при сварке открытой дугой. Некоторые церий сплавы используют в трассирующих пулях и снарядах. Магниевые сплавы, легированные церием, применяют как конструкционные материалы для деталей сверхзвуковых самолетов и ракет, их рабочая т-ра достигает 400° С (см. также Магния сплавы).

Эффективны добавки церия в литейные кремний-алюминиевые сплавы. Такие сплавы, содержащие цериевый мишметалл (до 1%), обладают высокими твердостью и износостойкостью, хорошими литейными свойствами (цералюминий) (напр., литейные сплавы марок ВАЛ-1 и АЦР-1).

Латунь (0,1% Се) переходит при т-ре 750° С в сверхпластичное состояние, что значительно улучшает ее технологические св-ва. Значительный интерес представляют магнитные церий сплавы. Так, у сплава на основе железа, содержащего 0,02—0,04% Се, макс. магн. энергия 5,3-10-6 гс х э. У плавленного сплава на основе кобальта (52—77%), содержащего 8—30% Сu и 15—20% Се, магн. индукция 4000—7000 гс, коэрцитивная   сила    1000—3000  макс. магн. энергия 3,8—10 х 10-6гс х э.

Технологией получения магнитов предусматривается многочасовый размол сплава в шаровой мельнице, прессование и спекание в неокислительной среде. Поскольку церий отличается низким сечением захвата тепловых нейтронов, его применяют в сплаве с плутонием в качестве разбавителя. Кроме того, церий входит в состав некоторых геттеров.

Статья на тему Церий содержащие сплавы