高强稀土镁合金的研究与发展现状
稀土镁合金的研发及应用现状

四、未来发展趋势
1、新材料研发:随着科技的发展,未来将会有更多新型的稀土镁合金问世。 通过改进合金成分和制备工艺,进一步提高稀土镁合金的性能,满足不同领域的 需求。
2、环保与可持续发展:在环保和可持续发展的背景下,研发环保型的稀土 镁合金及其回收再利用技术将成为未来的重要方向。这将有助于减少对环境的负 面影响,并促进稀土资源的可持续利用。
三、稀土镁合金的应用现状
1、航空航天领域:由于稀土镁合金具有优良的轻量化和抗腐蚀性能,因此 在航空航天领域的应用尤为广泛。例如,飞机机身、起落架、发动机部件等都使 用了稀土镁合金。
2、汽车领域:汽车工业是稀土镁合金的重要应用领域。镁合金可以大幅度 减轻车身重量,提高燃油效率,降低碳排放。在汽车零部件如发动机罩、车门、 座椅骨架等方面都有广泛应用。
英美青春剧往往以校园生活为背景,年轻人的成长、友情和爱情。情节通常 围绕主角们的学校生活、家庭关系以及情感经历展开。这些剧集往往给观众留下 深刻的印象,其主要特点如下:
1、情节曲折:英美青春剧的情节设置往往更加曲折,人物关系也更为复杂。 主角们通常会经历一系列的挫折和磨难,例如与朋友之间的矛盾、考试失败、失 恋等。这些情节让观众感同身受,也使得剧情更具吸引力。
通常采用化学合成、物理沉积、热解等方法制备稀土发光材料。而在应用领 域方面,稀土发光材料已广泛应用于显示、照明、医疗等多个领域。
应用进展
1、显示技术:稀土发光材料在显示技术领域的应用进展主要体现在发展新 型的稀土发光显示器。目前,基于稀土发光材料的显示器具有高亮度、高对比度、 宽色域等优点,已成为新一代显示技术的重要发展方向。
3、跨领域合作:未来稀土镁合金的发展将需要多学科交叉合作,包括材料 科学、工程学、物理学、化学等。通过跨领域合作,可以促进稀土镁合金技术的 创新和进步,进一步拓宽其应用领域。
镁合金的发展现状

镁合金的发展现状
镁合金作为一种轻质、高强度的材料,在许多领域有着广泛的应用前景。
然而,长期以来,镁合金的发展一直受到一些限制,主要包括其燃烧性能、低强度和低刚度等问题。
为了克服这些挑战,近年来,研究人员积极开展了一系列改进镁合金性能的研究工作。
针对镁合金的燃烧问题,研究人员开展了很多努力。
他们通过添加微量的稀土元素、钙、铝等元素,成功地减少了镁合金的燃烧速率。
此外,还采用一些涂层技术,如阳极氧化、化学镀等,来改善镁合金的燃烧性能。
这些方法在一定程度上提高了镁合金的安全性,使其更适用于航空航天和汽车等领域。
针对镁合金的低强度和低刚度的问题,研究人员也做出了一些重要的进展。
他们通过合金化处理、微合金化和热处理等手段,提高了镁合金的强度和刚度。
此外,还采用压缩、挤压、拉伸等加工方式,改善了镁合金的塑性变形能力,进一步提高了其综合性能。
除了上述改进镁合金性能的方法,研究人员还在研发新型的镁合金材料。
例如,利用纳米技术、形状记忆合金技术和金属基复合材料技术等,制备了具有优异性能的镁合金。
这些新型镁合金材料具有更高的强度、刚度和耐腐蚀性能,有望在航空、航天、交通运输等领域得到更广泛的应用。
总的来说,镁合金作为一种有潜力的材料,正处于不断发展的阶段。
通过对燃烧性能、强度和刚度等问题的研究,镁合金的
性能得到了明显的提高。
未来,随着技术的不断进步和研究的深入,镁合金有望在更多领域发挥重要作用,并取得更大的突破。
镁合金的发展现状

镁合金的发展现状镁合金是一种重要的结构材料,具有低密度、高比益处性等优势,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
然而,由于镁合金的燃烧性和腐蚀性较高,限制了其在一些领域的应用。
近年来,随着科技的进步和材料科学研究的发展,镁合金的研究取得了一些重要的进展。
首先,通过添加合适的合金元素和控制合金化处理工艺,可以显著提高镁合金的力学性能和耐腐蚀性。
添加合适数量的锌、铝、锰等元素可以提高镁合金的强度和硬度,同时控制镁合金中的氧、氮等杂质含量可以降低其腐蚀性。
此外,通过适当的热处理工艺,可以进一步提高镁合金的力学性能和耐蚀性。
其次,表面处理技术的发展也为镁合金的应用提供了可能。
例如,阳极氧化、电化学沉积、喷涂等技术可以形成一层均匀而致密的氧化膜或涂层,提高镁合金的耐腐蚀性。
此外,化学转化涂层技术也被广泛研究,以提高镁合金的耐磨损性和降低摩擦系数。
另外,纳米技术被广泛应用于镁合金的研究中。
通过纳米晶技术可以显著提高镁合金的强度和塑性,同时降低其变形温度和增强抗形变能力。
纳米晶镁合金具有良好的力学性能和耐腐蚀性,在航空航天、汽车制造等领域具有广阔的应用前景。
此外,轻态镁合金的研究也是当前的热点之一。
轻态镁合金是一种通过注射气泡或其他空心组织方法制备的材料,具有非常低的密度和高的比强度。
这种材料在航空航天、汽车制造等领域具有广泛应用的潜力。
总之,镁合金的发展现状是积极向前发展的。
通过合金化处理、表面处理、纳米技术等手段的不断改进和创新,镁合金的力学性能、耐腐蚀性等方面得到了显著提高。
随着科技的进步和材料科学研究的不断深入,镁合金的应用领域将会继续扩大,为各个行业的发展带来更多机会和挑战。
稀土镁合金的研究现状

稀土镁合金的研究现状摘要:镁合金是目前最轻的结构金属材料,稀土的加入对改善其组织和提高耐腐蚀性,特别是高温性能具有重要作用。
本文介绍了稀土镁合金的研究现状以及压铸和快速成型稀土镁合金。
关键词:稀土镁合金;压铸;快速成型Abstract :Magnesium alloys are the most light structure metal materials ,the rare earth to improve their organization and improve corrosion resistance, especially high temperature performance has an important role,Study situation of Rare-earth Magnesium Alloys were introduced in the paper and pressure casting and rapid prototyping the rare earth magnesium alloys were introduced.Key words: Rare-earth Magnesium Alloys; Pressure Casting; Rapid Prototyping 镁合金是最轻的工程结构材料,具有密度小、比强度和比刚度高、导热导电性好、阻尼减震性能高、电磁屏蔽性好、良好的铸造性能、易于加工成型、废料容易回收等一系列优点,因此,目前被广泛应用于汽车、电子、航空航天等诸多领域,具有极为广阔的应用前景。
稀土元素由于具有独特的核外电子排布,表现出独特的性质,对0、S和其他非金属元素有较强的亲和力,在冶金过程中可以净化合金熔体、改善合金组织、提高合金室温力学性能、增强合金耐腐蚀性能等。
近年来,根据对材料的性能要求而研制开发了一系列含稀土的高强、耐热、抗蠕变、阻燃等镁合金,稀土作为主要的合金元素或微合金化元素在镁合金研究领域发挥愈来愈重要的作用[1]。
镁合金研究现状及发展趋势

镁合金研究现状及发展趋势摘要:镁合金作为21世纪的绿色环保工程材料之一,近年来已成为学术界的一个研究热点。
本文主要综述了镁合金的研究进展和应用,介绍了耐热、耐蚀、阻燃和高强高韧等高性能镁合金材料的最新发展。
还介绍了镁合金成型技术的研究成果,最后展望了高性能镁合金的发展前景。
关键词:镁合金;高强高韧;成型技术;应用1.引言镁(Mg)是地球上储量最为丰富的元素之一,在陆地、湖泊和海洋中都广为分布,例如,其在地壳表层金属矿资源中的含量达2.3%,仅次于占8.1%的铝和5%的铁,居第三位;海水中的镁含量达到2.1×1015吨,可以认为是取之不尽、用之不竭的元素[1]。
此外,我国的白云石矿储量、菱镁矿以及原镁的产量位列世界镁资源储量首位[2]。
同时,随着当前钢铁行业中铁矿石等资源的日趋紧张,开发和利用镁作为替代材料是必然的趋势。
被誉为“二十一世纪绿色金属结构工程材料”的镁合金是目前所知金属结构材料中最轻的,与其他同类材料相比,它具有密度小,比强度、比刚度较高,可以回收再利用且机加工性能优异,阻尼减震性好,电磁屏蔽效果佳等一系列优点,因此在交通运输(如汽车、摩托车、自行车等工业)、航空航天、武器装备、计算机通讯和消费电子产品等领域具有广阔的应用前景[3],但其使用量与铝合金和塑料相比还相当少[4]。
目前,从全球镁合金研发状况看,发展方向如图1所示[5],我国在镁合金材料的应用研究与产业化方面也己取得重大进展,形成了从高品质镁材料生产到镁合金产品制造的完整产业链,为我国实现由镁资源大国向镁应用强国的跨越奠定了坚实的基础。
图1 镁合金的研发方向[5]Fig. 1 Directions of Mg alloy development2.镁合金的特点及分类通过在纯镁中添加其他化学元素,可显著改善镁的物理、化学和力学性能。
但镁合金同时存在着显著的缺点,下面对镁合金的优缺点进行简要的阐述。
2.1镁合金的优点[6 ~ 8]1)密度小、质量轻。
高性能稀土镁合金及其研究进展

高性能稀土镁合金及其研究进展镁合金作为一种轻质的绿色工程材料具有很大的应用前景,被称为21世纪的“绿色工程材料”。
然而,大部分镁合金的力学性能(尤其高温力学性能)较差,使其应用受到限制。
因此,如何改善其力学性能成为亟待解决的问题。
添加合金化元素是常用来改善镁合金力学性能的手段之一,尤其是添加稀土元素。
稀土元素对镁合金具有“净化”“细化”“强化”“合金化”的四重作用。
Mg-RE系合金因其优异的高温拉伸性能、抗蠕变性能及良好的塑性成形能力而备受青睐,被认为是最具有应用前景的高温高强合金体系。
因此,本文主要综述近年来国内外在高性能稀土镁合金方面的研究进展,重点介绍制备高性能镁合金的制备方法、加工技术、热处理工艺、强韧化机制及目前研究中存在的问题与不足。
1.Mg-RE系合金Mg-RE系合金是目前镁合金中最重要的高强耐热镁合金体系,尤其是含有重稀土元素(Gd、Y、Dy、Ho、Er等)的镁合金。
Mg-RE系二元合金的时效硬化特性、强度与稀土添加量成正比关系,如在 Mg-Gd二元合金体系中Gd的质量百分含量若低于10%则合金的时效析出偏低或者无析出,直接导致合金的强度及耐热性能降低。
为了降低稀土的添加量且不影响时效硬化特性效果,在Mg-RE二元合金的基础上添加其它合金化元素开发出了三元、四元等稀土镁合金。
目前,稀土镁合金主要包括在Mg-Gd体系上形成的Mg-Gd-Y、Mg-Gd-Er、Mg-Gd-Ho、Mg-Gd-Dy等系列合金,在Mg-Y体系上形成的Mg-Y-Gd、Mg-Y-Nd、Mg-Y-Sc-Mn 等系列合金,为了细化晶粒稀土镁合金中常常加入Zr元素。
除了早期的WE54、WE43合金,Mordike等通过添加Sc及Mn等元素,开发了抗蠕变性能优于WE43合金的Mg-4Y-1Sc-1Mn(wt.%)合金;He等用普通铸造+挤压+峰值时效的方法制备了高强耐热Mg-10Gd-2Y-0.5Zr(wt.%)合金,其室温下的屈服强度、抗拉强度、延伸率分别可高达331 MPa、397 MPa、1%。
镁合金研究现状及发展趋势

镁合金研究现状及发展趋势镁合金是一种具有很高应用潜力的轻金属材料,具有低密度、高比强度、良好的机械性能以及优异的导热性能等特点,广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
本文将对镁合金研究现状及发展趋势进行分析。
镁合金的研究现状主要表现在以下几个方面:首先,镁合金的合金化研究得到了广泛关注。
镁合金的低强度和低塑性是其在一些领域应用受限的主要原因,因此对镁合金进行合金化改性成为研究的重点。
通过添加合适的合金元素,如锌、铝、锆等,可以有效提高镁合金的强度和塑性,提高其综合性能。
其次,镁合金的热处理研究逐渐深入。
热处理是改变镁合金微观组织和提高其力学性能的重要方法。
目前,研究者们对镁合金的时效处理、固溶处理、稳定化处理等进行了广泛研究,并通过优化热处理工艺,提高了镁合金的强度、塑性和耐腐蚀性能。
此外,镁合金的表面处理研究也受到了广泛关注。
镁合金的表面活性、氧化倾向性和易腐蚀性是其应用受限的主要障碍。
目前,研究者们通过电化学氧化、化学镀、溶液渗硅等方法,改善了镁合金的表面性能,并提高了其耐腐蚀性、耐磨损性以及附着力等性能。
镁合金的发展趋势主要有以下几个方面:首先,镁合金的含量逐渐增加。
由于镁合金的低密度和良好的机械性能,具有很高的轻量化潜力,因此将镁合金应用于航空、汽车等领域,可以有效减轻重量,提高能源利用效率。
其次,镁合金的合金化方法将更加多样化。
目前的镁合金大多采用铸造方法制备,但铸造合金化有一定的局限性,不能满足特殊应用的需求。
因此,未来的研究重点将更加注重新型合金制备方法,如粉末冶金、堆积成形、等离子体喷涂等。
此外,镁合金的结构设计将更加系统化。
随着对镁合金研究的深入,研究者们发现材料的微观组织和结构对其性能具有重要影响。
因此,在今后的研究中,将更加注重镁合金的晶粒尺寸、晶界结构和取向等方面的设计和控制,以进一步提高材料的性能。
综上所述,镁合金的研究现状正朝着合金化、热处理和表面处理等方向深入发展,未来的发展趋势将更加注重轻量化、多样化的合金化方法以及系统化的结构设计。
2024年稀土镁合金市场发展现状

2024年稀土镁合金市场发展现状简介稀土镁合金是由稀土和镁两种元素组成的合金材料。
稀土元素的加入可以显著改变镁合金的性能,使其具有良好的强度、耐腐蚀性能和耐磨性能,因此在许多领域都有广泛的应用。
本文将对稀土镁合金市场的发展现状进行分析。
行业概述稀土镁合金在汽车、航天、航空、电子等众多领域有着广泛的应用。
随着现代工业的发展和对轻量化材料需求的增加,稀土镁合金市场在全球范围内呈现出快速增长的趋势。
市场规模稀土镁合金市场在过去几年里保持稳步增长。
根据市场调研数据,2019年全球稀土镁合金市场规模达到X亿美元,并预计未来几年内会保持较高的增长速度。
稀土镁合金的需求主要来自汽车制造业、航空和航天业以及电子行业。
市场应用汽车行业稀土镁合金在汽车行业中的应用十分广泛。
由于其具有轻量化、高强度和良好的耐腐蚀性能,稀土镁合金可以用于制造汽车结构件、发动机零部件、车轮等。
此外,稀土镁合金还被用于制造电池壳体和电控系统,以支持新能源汽车的发展。
航空和航天业高强度、低密度是稀土镁合金在航空和航天领域的主要应用优势。
稀土镁合金可以用于制造航空发动机叶片、飞机座椅框架、导弹结构件等。
这些应用可以大大减轻飞行器的重量,提高综合性能。
电子行业稀土镁合金在电子行业中主要应用于制造手机壳体、笔记本电脑外壳和其他电子产品外壳。
稀土镁合金具有较高的强度和优良的导热性能,可以对电子产品进行有效的散热,提高产品的稳定性和使用寿命。
市场前景稀土镁合金市场的前景广阔。
随着节能减排和轻量化的需求增加,稀土镁合金作为一种新型材料有着广泛的应用前景。
特别是在汽车、航空和航天等领域,稀土镁合金的应用潜力巨大。
未来几年内,稀土镁合金市场将继续保持较高的增长速度。
结论综上所述,稀土镁合金市场在全球范围内呈现出快速增长的趋势。
其在汽车、航空和航天、电子等领域的应用越来越广泛。
随着现代工业的发展和轻量化材料需求的增加,稀土镁合金市场有着广阔的前景。
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镁合金作为最轻的金属结构材料,具有优秀的电磁屏蔽性能、机械加工性能、减震降噪性能、和易于回收等优点,在交通运输、传统制造、电信电子和航空航天等领域正得到日益广泛的应用[1]。
但镁合金在室温条件下存在高温强度低、抗蠕变性能及耐腐蚀性能差的问题,且在熔炼、浇注及加工非常容易发生氧化燃烧,这些问题都进一步限制了镁合金的发展及利用。
对传统镁合金采用稀土来进行合金化可以有效地改善镁合金的铸造加工性能、组织结构、室温及高温性能和抗蠕变强度等[2]。
因此如果能够在镁合金领域开发出一系列含稀土的镁合金,从而改善传统镁合金室温和高温强度低的特点,这将使镁合金的运用领域及运用量得到进一步的扩大和发展。
1 稀土对镁合金的作用稀土元素在铸造过程中对熔体具有净化作用,具体来说可以除氢、除硫、除铁以及相关的夹杂物。
由于镁合金比较活泼,在熔炼过程中非常容易与水进行析氢反应,这些氢气会在铸造过程中导致缩孔的产生。
加入的稀土元素可以与氢气发生反应,上浮成固体渣,从而达到除氢的目的。
稀土能够在熔体表面形成致密的复合氧化物膜,这层保护膜可以有效阻止熔体与大气之间的接触,从而大幅度提高镁合金熔体的起燃温度,稀土具有重要的阻燃的作用[3]。
另外,稀土元素的加入,将能有效的提高镁合金的力学性能,具有多种强化作用:固溶强化,稀土元素在镁中具有较高的固溶度,稀土原子溶入镁基体中增强原子间的结合力,使基体产生晶格畸变。
稀土元素固溶强化的作用主要是减慢原子扩散速率,阻碍位错运动,从而强化基体,提高合金的强度和高温蠕变性能。
细晶强化,根据 Hall-Petch 公式,合金的强度会随晶粒大小的细化而增加,而稀土发生富集会阻碍α-Mg晶粒长大,从而对镁合金产生非常有效的晶粒细化效果。
时效强化,稀土元素在镁中形成的过饱和固溶体是非常不稳定的,容易产生细小弥散的沉淀相,这些沉淀相对镁合金能够起到强化作用。
弥散强化,在镁合金中添加稀土元素,这些元素会和添加的其他元素形成各种金属间化合物,这些金属间化合物细小弥散地分布在晶界和晶内,其金属间化合物一般都比较稳定,从而能够钉扎晶界,阻碍位错运动,强化其力学性能。
2 高强稀土镁合金2.1 Mg-La、Ce、Pr、Nd系列稀土镁合金La、Ce、Pr及Nd是价格较为低廉的稀土元素,并且作为合金添加元素已经广泛用于镁合金中。
研究表明:随着La、Ce等稀土元素添加量的增加,镁合金的抗拉强度和屈服强度会逐渐增大,但超过一定的含量后,强度的增长会逐渐减缓甚至缓慢下降,这个转折点一般发生在在最大固溶度附近。
另外,随着稀土元素添加量的逐渐增多,其延伸率逐渐下降,其中Mg-Ce系列最为明显。
La、Ce、Pr、Nd系的稀土镁合金其抗拉强度和屈服强度都比较低,另外规律显示,La、Ce、Pr、Nd的抗拉强度和屈服强度依次增加。
近年来,国内外对La、Ce等稀土镁合金展开了各种研究。
吴安如等人对Mg-Ce-Zn合金进行了挤压和T2处理,发现共晶相主要是Mg12Ce和Mg17Ce2化合物,并且沿挤压方向分布,明显提高了合金在室温及高温下的力学性能。
室温下的抗拉强度达到251.3MPa,高温强度下降比较明显,因此可以在150℃以下应用。
刘志杰等人总结了Nd元素在各种镁合金系列中的作用,发现Mg-Nd具有明显的时效强化作用,对于各个系列的镁合金的强度等力学性能都具有积极的作用。
2.2 Mg-Sm系列稀土镁合金Sm在镁中的最大固溶度为5.7%,无论在室温还是在250℃下,镁合金的强度都会随Sm含量的增加而增加。
经实验证实,T5条件下,合金的强度是先急剧增加,达到顶峰之后,强度随着加入的量的增大而缓慢下降,这个顶峰为Sm在镁基体中的最大固溶度。
通过向镁合金中添加1%、2%、3%含量的Sm发现,随着Sm含量的增加,中间相的含量越来越多。
在热挤压之后由于发生了动态再结晶,晶粒明显得到细化。
赵永成等人研究了Sm对于Mg-Zn-Y合金组织的结构和力学性能的影响,分别添加了1%,2%,3%的Sm,发现在Mg-Zn-Y合金中添加Sm元素后,合金晶粒有明显的细化现象,在Sm添加量为 2%时合金的最大抗拉强度和伸长率都达到最高[4]。
李全安、李克杰等人Sm对时效态 Mg-12Gd-2Y-0.5Zr 合金组织与力学性能的影响,通过对显微组织的观察和力学性能的分 析,发现,随着Sm 的加入,Mg-12Gd-2Y-0. 5Zr合金晶粒细化,并生成 Mg3Sm、Mg41 Sm5相,并且其屈服强度和抗拉强度增大,伸长率降低,主要的机制是固溶强化[5]。
2.3 Mg-Y系列稀土镁合金高强稀土镁合金的研究与发展现状孙博闻常州第一中学 江苏 常州 213003摘要:稀土元素加入镁合金后由于其具有固溶、弥散、时效、细晶等强化作用,可以有效地改善镁合金的室温及高温力学性能。
本文总结了包括Mg-La、Ce、Pr、Nd,Mg-Sm,Mg-Y,Mg-Gd等四种系列的高强稀土镁合金的组织结构、力学性能和研究发展现状。
主要从高强的角度来探讨了国内外稀土镁合金在交通运输、航空航天、武器制造、电子通讯等方面的应用现状和目前存在的主要问题,提出了未来稀土镁合金发展的主要研究方向。
关键词:稀土镁合金 高强 研究现状211212Y元素在镁基体中的固溶度较大,能够形成高强度的二元Mg-Y合金,强度高于Mg-Sm合金。
随着Y元素含量的增加,Mg-Y合金的强度逐渐增加,超过一定的含量后,增加幅度逐渐减小。
Y元素能够有效的改善微观组织、细化晶粒,它的加入会使得晶界上第二相化合物相增多,这些弥散分布的强化相能钉扎晶界,从而阻碍了晶界的滑移及位错的运动,这将能够有效的使得镁合金得到强化。
1979年,Drits发现Y对镁合金具有重要作用,开发出了WE系合金。
Mg-Y系中应用最广的是WE54和WE43,WE54长期使用温度是300℃,室温高温,抗蠕变性能都很优秀,还具有很好的抗腐蚀性能。
WE43的开发目的是为了增加其伸长率,适用于250℃,该牌号已经广泛应用与赛车及航空飞行器变速箱壳体上。
张建新等人,通过以Mg-10Y 中间合金形式向Mg-Al-Zn合金中,加入0~2.5%的稀土元素。
研究发现,1%含量的Y对合金有强烈的细化作用并且对表面耐蚀性能有较好的效果,含1.5%Y的合金具有较好的室温力学性能,随着Y含量的增加,其高温力学性能及抗蠕变性得到有效改善[6]。
吴国华等人研究了Y对铸态及热处理态AZ91D镁合金的组织和力学性能的影响,发现当Y 含量达到1.5%时,合金抗拉强度达到最大值184. 83MPa,Y含量超过2%时,合金强度、塑性和硬度都会下降。
Y的加入会使175 ℃和200 ℃下的时效峰值硬度都有所提高[7]。
2.4 Mg-Gd系列稀土镁合金Gd是重稀土元素的代表,在镁中的平衡固溶度非常高,具有优异的低温力学性能和异常的低温塑性性能。
在挤压、淬火及时效硬化下,均发现室温和高温抗拉强度随Gd含量的增加而提高。
研究表明:在腐蚀性能上,随着Gd含量由6 %增加到10 %,合金的腐蚀抗力逐渐降低,但Gd 含量由10 %增加到12 %,合金的腐蚀抗力又会逐渐增加。
王武孝等人利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析及高温压缩蠕变装置等,研究了稀土元素Gd对Mg-7Al-1Si合金显微组织及蠕变性能的影响。
结果表明:适量Gd的加入能明显细化Mg-7Al-1Si合金的晶粒尺寸、改善Mg 2Si相的形态,使β相分布更弥散,并提高了合金的抗高温蠕变性能[8]。
常建卫等研究Mg-10Gd-3Y-0.4Zr合金在铸态、固溶态以及时效热处理状态下的腐蚀行为,发现随着时效时间从 0.5h 延长到 193h 时,析出相的数量逐渐增加,合金的腐蚀速率逐渐增加,当时效时间延长到 500h 后,由于出现了粗大的β相,在一定程度上起到腐蚀阻挡层的作用,合金的腐蚀速率又有所降低[9]。
3 稀土镁合金的应用与发展较高的室温和高温强度是稀土镁合金的重要特点,这也使得其在社会生活的各个方面都有着广泛的应用。
在交通运输方面,中国奇瑞汽车公司已经有100%采用镁合金方向盘,并力争实现单车镁合金达到30kg。
中国一汽公司和中国科学院长春应用化学研究所进行了相关合作,开发出高性能的稀土镁合金,目前已经形成了每年1500 吨镁合金压铸件的批量生产能力。
在轨道交通中方面,德国西门子公司的ICE 高速列车和法国TGV高速列车已经开始开发应用稀土镁合金零部件,如座椅、框架等。
在军事武器方面,MD600N直升机的变速装置已经采用了稀土镁合金,其降低了重量,进一步提高了旋翼的升力,效果显著。
而在中国国内,神舟6号载人飞船利用中间合金开发出的稀土镁合金牌号MB26 ,并用这个制作电器箱,实现了飞船有效减重13kg。
在电子电器方面,惠普、苹果、华为、三星和索尼等公司生产的笔记本电脑、平板电脑手机、照相机、摄像机等的外壳已经在广泛的使用稀土压铸镁合金,在减轻重量的同时,还能够有效的保持较高的强度和刚度。
目前,稀土镁合金产业还存在着这些问题,包括如何提高镁合金的强度及韧性;如何提高镁合金的高温抗蠕变性能;开发新的镁合金表面处理技术,使镁合金零部件耐腐蚀性能进一步提高;稀土镁合金合金化的理论研究还不成熟;加工工艺需要进一步改进以适应不同的需求。
因此,稀土镁合金在未来拥有广阔的应用前景,因此也发展出了不同的研究方向。
比如,镁合金金相的量化控制,发展先进的合金制备工艺,开发多组元复合强韧性稀土镁合金,研究微合金化元素对稀土镁合金的作用等。
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