愛華網(wǎng)稀土鎂合金，泛指含有 稀土元素（rare earth）的 鎂合金。
RE containing magnesium alloy泛指含有稀土元素（rare earth）的鎂合金。
鎂合金是工程應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有密度低、比強度高、比剛度高、減震性高、易加工、易回收等優(yōu)點，在航天、軍工、電子通訊、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用市場，特別是在全球鐵、鋁、鋅等金屬資源緊缺大背景下，鎂的資源優(yōu)勢、價格優(yōu)勢、產(chǎn)品優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，鎂合金成為一種迅速崛起的工程材料。面臨國際鎂金屬材料的高速發(fā)展，我國作為鎂資源生產(chǎn)和出口大國，對鎂合金開展深入研究和應(yīng)用前期開發(fā)工作意義重大。然而目前普通鎂合金強度偏低、耐熱耐蝕等性能較差仍然是制約鎂合金大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸問題。
大部分稀土元素與鎂的原子尺寸半徑相差在±15％范圍內(nèi)，在鎂中有較大固溶度，具有良好的固溶強化、沉淀強化作用；可以有效地改善合金組織和微觀結(jié)構(gòu)、提高合金室溫及高溫力學性能、增強合金耐蝕性和耐熱性等；稀土元素原子擴散能力差，對提高鎂合金再結(jié)晶溫度和減緩再結(jié)晶過程有顯著作用；稀土元素還有很好的時效強化作用，可以析出非常穩(wěn)定的彌散相粒子，從而能大幅度提高鎂合金的高溫強度和蠕變抗力。因此在鎂合金領(lǐng)域開發(fā)出一系列含稀土的鎂合金，使它們具有高強、耐熱、耐蝕等性能，將有效地拓展鎂合金的應(yīng)用領(lǐng)域。
稀土鎂合金_稀土鎂合金 -稀土在鎂合金中的主要作用與效果
熔體凈化作用?
稀土元素在鎂合金熔體中具有除氫、除氧、除硫、除鐵、除夾雜物的作用, 達到除氣精煉、凈化熔體的效果。
熔體保護作用
鎂合金在熔煉過程中極易氧化燃燒, 目前工業(yè)生產(chǎn)鎂合金一般采用熔劑覆蓋或氣體保護法熔煉, 但都存在不少缺點, 如果能夠提高鎂合金熔體自身的起燃溫度則有可能實現(xiàn)鎂合金大氣下直接熔煉, 這對鎂合金的進一步推廣應(yīng)用意義重大。稀土是鎂合金熔體的表面活性元素, 能夠在熔體表面形成致密的復合氧化物膜, 有效阻止熔體和大氣的接觸, 大大提高鎂合金熔體起燃溫度。細晶強化作用
稀土元素在固液界面前沿富集引起成分過冷, 過冷區(qū)形成新的形核帶而形成細等軸晶, 此外稀土的富集使其起到阻礙α-Mg晶粒長大的作用, 進一步促進了晶粒的細化。根據(jù)Hall2Petch 公式, 合金的強度隨晶粒尺寸的細化而增加, 并且相對體心立方和面心立方晶體而言, 晶粒尺寸對密排六方金屬強度影響更大, 因此鎂合金晶粒細化產(chǎn)生的強化效果極為顯著。固溶強化作用
大部分稀土元素在鎂中具有較高的固溶度, 當稀土元素固溶于鎂基體時，由于稀土元素與鎂的原子半徑和彈性模量的差異，使鎂基體產(chǎn)生點陣畸變。由此產(chǎn)生的應(yīng)力將阻礙位錯運動，從而使鎂基體得到強化。稀土元素固溶強化的作用主要是減慢原子擴散速率, 阻礙位錯運動, 從而強化基體, 提高合金的強度和高溫蠕變性能。彌散強化作用
稀土與鎂或其他合金化元素在合金凝固過程中形成穩(wěn)定的金屬間化合物,這些含稀土的金屬間化合物一般具有高熔點、高熱穩(wěn)定性等特點, 它們呈細小化合物粒子彌散分布于晶界和晶內(nèi), 在高溫下可以釘扎晶界, 抑制晶界滑移, 同時阻礙位錯運動, 強化合金基體。時效沉淀強化作用
稀土元素在鎂中所具有的較高固溶度隨溫度降低而降低, 當處于高溫下的單相固溶體快速冷卻時, 形成不穩(wěn)定的過飽和固溶體, 經(jīng)過長時間的時效, 則形成細小而彌散的析出沉淀相。析出相與位錯之間交互作用, 提高合金的強度。稀土鎂合金_稀土鎂合金 -鎂合金中常用稀土元素
稀土Y
Y加入到鎂合金中可明顯細化組織的晶粒大小。白云等[1]研究了Y對鑄造鎂合金Mg-6Zn-3Cu-0.6Zr的微觀組織和力學性能的影響，結(jié)果表明：由于Y的加入，試樣組織的平均晶粒尺寸有效減?。ㄓ?57 μm 降為 39 μm）。Y可以提高鎂合金的耐腐蝕性能。齊偉光等[2] 研究了Y對AZ91D鎂合金微觀組織和腐蝕性能影響，結(jié)果表明：結(jié)果表明：AZ91D鎂合金加入Y后，顯微組織主要由α-Mg基體相、B相Mg17Al12、Al2Y相和Al6Mn6Y相組成。加入1％Y能顯著降低合金的腐蝕速度，提高合金的平衡電位和腐蝕電位，降低腐蝕電流。
Y可以明顯提高鎂合金的力學性能。李建平等[3]在高強韌鑄造鎂合金顯微組織和性能的研究中，研究了不同稀土Y含量(O％、1．2％、2．2％、3．2％和4．2wt％)對GZKl000鎂合金的顯微組織及其室溫拉伸性能和物理性能的影響在GZKl000合金中加入Y元素(0～4．2％wt)可以提高鑄卷GZKl000的抗拉強度，其延伸率也相應(yīng)有所提高，當Y含量為3．2％wt時，其抗拉強度和延伸率都達到最大，抗拉強度達到237MPa，延伸率達到7.2％；經(jīng)過固溶時效處理后合金的顯微組織由經(jīng)過固溶時效處理后合金的顯微組織由α-Mg、Mg5Gd和Mg24Y5組成α-Mg、Mg5Gd和Mg24Y5組成。
稀土Ce
Ce加入到鎂合金中，可以明顯細化組織晶粒。黎文獻等[4]研究了Ce對Mg-Al鎂合金晶粒尺寸的影響，。在Mg-Al系A(chǔ)Z31合金中添加微量稀土元素Ce，可明顯細化合金晶粒，當Ce的加入量為了0．8％時，晶粒細化效果最好，由未細化前的約300 u m下降到約20～40μm。Ce在鎂及鎂合金中的細化作用是由于稀途元素在凝固過程中固／液界面前沿富集而引起成分過冷，過冷區(qū)形成新的形核帶而形成細等軸晶。凝固過程中溶質(zhì)再分配造成固液界面前沿成分過冷度增大是稀土元素細化鎂及鎂合金的主要機理。此外，稀土在固／液界面前沿的富集使其起到阻礙α-Mg晶粒長大的作用，進一步促進了晶粒的細化。Ce可提高鎂合金的抗氧化燃燒性。趙洪金等[5]研究了稀土元素Ce對AZ91D鎂合金燃點的影響：利用自行開發(fā)的溫度采集系統(tǒng)，測試了加入少量稀土元素Ce的塊狀AZ91D鎂合金及其熔體在加熱過程中表面與心部的溫度．時間曲線。隨Ce含量的增加，氧化點與燃燒點均呈上升趨勢。w(Ce)=1％時，氧化點與燃燒點的平均值較AZ91D的分別提高了33℃和61℃。
Ce可以改善鎂合金的力學性能。陳芙蓉等[6]研究了Ce對AZ91D鎂合金組織和力學性能的影響。Ce加入到鎂合金組織后，細化合金組織起到細晶強化作用；使網(wǎng)狀的β相細小并彌散分布于晶界上；同時在晶界形成彌散分布的Al4Ce化合物起到第二相強化作用，當Ce含量為0．69％時，含金的抗拉強度、屈服強度、伸長率及硬度分刺比AZ91D鎂合金提高15．8％、8.7％、140％及15．7％，其綜合力學性能達到最佳。
Ce能夠改善鎂合金的耐腐蝕性能。楊潔等[7]研究了Ce對AZ91鎂合金微觀組織及耐蝕性的影響，結(jié)果表明：Ce細化了合金的微觀組織，使β―Mg17Al12相變得斷續(xù)、彌散，成分分布更為均勻，生成了A14Ce相及Mg―Al―Mn―Ce―Fe的金屬間化合物；稀土Ce使合金在3．5％NaCl溶液中的自腐蝕電位升高，與Al、O生成了不連續(xù)的保護性氧化膜，提高了合金的耐腐蝕性能；添加0.5％Ce時合金的耐蝕性最佳。
稀土Nd
Z.L. Ning等研究了Nd對Mg愛華網(wǎng)本文地址 » http://www.klfzs.com/a/8103490103/116349.html
