Мишметалл: состав

Содержание:

1. Состав и свойства мишметалла
2. Сфера применения
3. Как мишметалл влияет на свойства чугуна и стали
4. Производство

Мишметалл - сплав на основе железа и кремния. Этот промежуточный продукт получают при переработке руды из редкоземельных элементов: неодима, церия, лантана и т.д. Мишметалл используется в авиакосмической и металлургической промышленности, электронике, атомной энергетике и других областях.

Состав и свойства мишметалла

Состав сплава зависит от вида месторождения. Наиболее распространен ферроцерий марок МЦ50Ж3 и МЦ50Ж6, который производят в соответствии с ТУ 48-4-280-91. В состав мишметалла входят следующие компоненты:

• церий - 45-50%;
• лантан - 20-25%;
• неодим - 15%;
• железо и другие редкоземельные элементы.

Неодим в составе мишметалла улучшает свойства магнитных сплавов. Этот компонент повышает их пластичность и сопротивление ползучести. Также неодим положительно влияет на свойства алюминиевых сплавов. Чтобы предотвратить атмосферную коррозию, в мишметалл добавляют магний.

Сфера применения

Мишметалл используют во многих областях, среди них:

1. Электроника. Сплав применяют при производстве компьютеров, мобильных устройств, высокоемких аккумуляторов для смартфонов.
2. Медицина. Мишметалл добавляют в препараты, которые предназначены для профилактики и лечения морской болезни.
3. Производство зажигалок. Сплав играет роль пирофорного состава и позволяет высекать искру даже без прямых источников огня. По этой причине зажигалки, при производстве которых применяют мишметалл, работают лучше.
4. Химическая промышленность. Мишметалл добавляют в порошки для полировки зеркальных и оптических поверхностей.
5. Нефтехимическая промышленность. Сплав ускоряет определенные химические реакции и тем самым повышает производительность.
6. Атомная энергетика. Мишметалл - компонент стекла, которое в лабораториях используют для защиты от радиоактивных частиц. Благодаря сплаву стекло сохраняет свойства и не темнеет под воздействием ионизирующего излучения.
7. Металлургия. С помощью мишметалла можно повысить прочность и пластичность алюминия, магния, конструкционных сталей. Также сплав позволяет сделать чугун более ковким.

Мишметалл часто используют при производстве инструментальных сплавов, которые нужны для изготовления деталей точных механизмов и режущих инструментов. Среди таких сплавов наиболее востребована нержавеющая сталь.

Как мишметалл влияет на свойства чугуна и стали

В металлургии мишметалл помогает модифицировать и раскислять цветные металлы, чугун, различные марки стали. Также он улучшает свойства железоуглеродистых сплавов:

• предотвращает образование легкоплавких соединений и тем самым уменьшает красноломкость;
• повышает устойчивость чугуна к трению, а также коррозионно-эрозионным процессам;
• снижает порог хладноломкости;
• повышает жаропрочность сплавов на основе алюминия и магния;
• увеличивает вязкость и пластичность сталей.

Мишметалл также востребован в цветной металлургии:

1. Сплав используют как модификатор для тугоплавких элементов.
2. Мишметалл повышает износостойкость и прочность алюминия, уменьшает его коэффициент теплового расширения, что важно при производстве деталей для двигателей.
3. Сплав увеличивает жаропрочность меди. При этом ее теплопроводность снижается незначительно.
4. Мишметалл улучшает свойства сплавов бронзы и свинцовых латуней.

Объемы производства мишметалла постоянно растут, поскольку материал ускоряет технологические процессы и помогает повышать качество продукции.

Производство

Наиболее распространенный способ получения мишметалла — электролиз безводных хлоридов. В процессе используют сплавы щелочных и щелочноземельных элементов. Электролиз проходит при температуре 850-900^оС с использованием футеровочных металлокерамических механизмов с системой водяного охлаждения и огнеупорными графитовыми анодами. Такие аппараты поддерживают необходимую температуру благодаря теплу, которое выделяется при пропускании электротока через расплав.

Готовый мишметалл с помощью ковша разливают в разогретые формы, чтобы сплав мог остыть и расслоиться.

Состав мишметалла, полученного методом электролиза:

• 94% - редкоземельные элементы;
• 2,5% - железо;
• 3,5% - алюминий, углерод, кальций и кремний.

Чтобы повысить чистоту сплава, используют металлические катоды, которые не вступают в реакцию с редкими газами и лантаноидами. Мишметалл выпускают в виде измельченной смеси, пластин или проволоки.

Металлургическая промышленность постоянно наращивает объемы производства сплава из-за его востребованности в различных сферах деятельности. Благодаря мишметаллу развиваются технологии и улучшается качество металлопродукции.