稀土镁合金的结构与性能.
高性能稀土镁合金助力汽车行业迈向绿色环保
高性能稀土镁合金助力汽车行业迈向绿色环保稀土镁合金是一种具有广泛应用前景的新材料，尤其在汽车行业中具备独特的优势。
本文将探讨高性能稀土镁合金如何助力汽车行业迈向绿色环保的发展。
1. 引言随着全球环保意识的增强，汽车行业正朝着绿色环保的方向发展。
传统的铝合金和钢材在提升汽车燃油效率和减少二氧化碳排放方面面临着一定的挑战。
而稀土镁合金因其较低的密度、较高的强度和良好的加工性能，正成为汽车行业追求绿色环保的理想材料之一。
2. 稀土镁合金的特性稀土镁合金是由镁和稀土元素组成的合金，其独特的特性使其得到广泛应用。
首先，稀土镁合金具有较低的密度，相比于传统的钢材和铝合金，其密度更低，可以减轻汽车整体重量。
其次，稀土镁合金拥有良好的强度和刚性，能够满足汽车结构的安全性要求。
此外，稀土镁合金还具备优异的耐腐蚀性和良好的耐热性能，能够适应汽车复杂的工作环境。
3. 稀土镁合金在汽车行业中的应用（1）车身结构：稀土镁合金可以应用于汽车的车身结构中，通过替代传统的钢材和铝合金，减轻汽车整体重量，从而提高燃油效率。
稀土镁合金的强度和刚性能够满足车身结构的要求，保证乘员安全。
此外，稀土镁合金的优异耐腐蚀性确保了车身在恶劣环境下的耐久性。
（2）发动机部件：稀土镁合金可以应用于发动机的部件制造，如缸体和曲轴。
稀土镁合金具有良好的耐高温性能和强度，能够承受高温和高压的工作环境，提高发动机的效率和可靠性。
（3）电动车辆：随着电动车辆的兴起，稀土镁合金也在电动车辆中得到广泛应用。
由于稀土镁合金的较低密度，电动车辆使用稀土镁合金材料可以使电池续航里程更长，提高电动车辆的能量利用率。
4. 稀土镁合金的挑战和未来发展稀土镁合金在汽车行业中的应用仍面临一些挑战。
首先，稀土元素的稀缺性和环境影响需要得到合理的管理和利用，以避免对环境产生负面影响。
其次，稀土镁合金的加工和成型技术仍需要进一步改进和发展，以满足汽车行业对材料的高要求。
此外，稀土镁合金的成本仍然较高，降低成本是提高其应用前景的关键。
稀土镁合金的化学成分
稀土镁合金的化学成分
稀土镁合金是一种由镁和稀土元素组成的合金。
稀土元素是指周期表中的镧系元素，包括镧（La）、铈（Ce）、钕（Nd）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）和镥（Lu）等。
稀土镁合金的化学成分可以根据具体的合金配方而有所不同，通常镁的含量在80%以上，稀土元素的含量则在20%以下。
不同的稀土元素可以根据合金的需求进行不同比例的添加，以调整合金的性能。
这些稀土元素的添加可以改善镁合金的机械性能、耐腐蚀性能、热稳定性和可加工性等。
稀土镁合金通常具有较高的强度、硬度和耐热性，同时还具有良好的耐腐蚀性和可塑性。
需要注意的是，稀土镁合金的具体化学成分可能因制备方法、合金配方和应用领域的不同而有所差异。
因此，在具体应用中，需要根据实际需要选择合适的稀土元素和合金配方。
常用的稀土镁合金种类
常用的稀土镁合金种类稀土镁合金是指将稀土元素添加到镁合金中所得到的合金。
由于稀土元素在镁基合金中的添加和溶解具有较好的成分变化控制性和独特的晶体结构调整作用，稀土镁合金具有许多优异的性能，广泛应用于航空航天、汽车、电子、光学等领域。
下面将介绍几种常用的稀土镁合金种类。
1.Mg-RE合金Mg-RE合金是利用镁作为基础金属，将少量的稀土元素加入其中，形成一种稳定性较好的合金。
其中RE代表稀土元素的化学符号。
常用的稀土元素包括镧(La)、铈(Ce)、钕(Nd)、钐(Sm)等。
这些稀土元素能够改善镁合金的强度、塑性和耐热性能，提高合金在高温环境下的稳定性和抗氧化性能。
2.Mg-Nd合金Mg-Nd合金是以镁和钕为主要元素的合金。
该合金具有较高的强度、塑性和热稳定性，同时具有良好的耐腐蚀性能。
Mg-Nd合金广泛应用于航空航天、汽车和电子等领域，特别适用于制造飞机、汽车车身和发动机等零部件。
3.Mg-Gd合金Mg-Gd合金是镁和钆为主要合金元素的合金。
该合金具有良好的耐热性、耐腐蚀性和高强度。
Mg-Gd合金的重量轻、强度高使其广泛应用于航空航天、汽车和电子等领域，特别适用于制造高温环境下工作的零部件。
4.Mg-Y合金Mg-Y合金是以镁和钇为主要元素的合金。
该合金具有较高的强度、耐热性和抗腐蚀性能。
Mg-Y合金在航空航天、汽车和光学等领域有着广泛的应用。
该合金可以用于制造轻量化零部件，提高产品的性能和可靠性。
5.Mg-La合金Mg-La合金是以镁和镧为主要合金元素的合金。
该合金具有良好的耐腐蚀性能、高强度和优异的热稳定性。
Mg-La合金广泛应用于航空航天、汽车和电子等领域，特别适用于制造高温和腐蚀环境下的零部件。
6.Mg-Sm合金Mg-Sm合金是以镁和钐为主要元素的合金。
该合金具有较高的强度、耐磨性和抗腐蚀性能。
Mg-Sm合金在航空航天、汽车和光学等领域有着广泛的应用。
该合金可以用于制造高温和高磨损工况下的零部件。
分析：稀土镁合金的作用
本文摘自再生资源回收-变宝网（）分析：稀土镁合金的作用稀土镁合金在工业上有着非常重要的作用，镁合金身具多样的优点，是目前最轻的金属结构材料，在各个领域中都有它的身影。
今天变宝网小编就好好分析一下它。
一、稀土镁合金是什么泛稀土镁合金指含有稀土元素（rareearth）的镁合金，镁合金是工程应用中最轻的金属结构材料，具有密度低、比强度高、比刚度高、减震性高、易加工、易回收等优点，在航天、军工、电子通讯、交通运输等领域有着巨大的应用市场。
二、稀土镁合金的作用1、固溶强化：大部分稀土元素在镁中具有较高的固溶度，当稀土元素固溶于镁基体时，由于稀土元素与镁的原子半径和弹性模量的差异，使镁基体产生点阵畸变，从而使镁基体得到强化。
稀土元素固溶强化的作用主要是提高合金的强度和高温蠕变性能。
2、弥散强化：稀土与镁或其他合金化元素在合金凝固过程中形成稳定的金属间化合物，这些含稀土的金属间化合物一般具有高熔点、高热稳定性等特点，它们呈细小化合物粒子弥散分布于晶界和晶内，在高温下可以钉扎晶界，抑制晶界滑移，同时阻碍位错运动，强化合金基体。
3、时效沉淀强化：稀土元素在镁中所具有的较高固溶度随温度降低而降低，当处于高温下的单相固溶体快速冷却时，形成不稳定的过饱和固溶体，经过长时间的时效，则形成细小而弥散的析出沉淀相。
析出相与位错之间交互作用，提高合金的强度。
4、熔体净化：稀土元素在镁合金熔体中具有除氢、除氧、除硫、除铁、除夹杂物的作用，达到除气精炼、净化熔体的效果。
5、细晶强化：稀土元素在固液界面前沿富集引起成分过冷，过冷区形成新的形核带而形成细等轴晶，此外稀土的富集使其起到阻碍α-Mg晶粒长大的作用，进一步促进了晶粒的细化。
6、熔体保护：镁合金在熔炼过程中极易氧化燃烧，工业生产镁合金一般采用熔剂覆盖或气体保护法熔炼，稀土是镁合金熔体的表面活性元素，能够在熔体表面形成致密的复合氧化物膜，有效阻止熔体和大气的接触，大大提高镁合金熔体起燃温度。
镁合金及稀土镁合金浅析
进入21世纪，随着汽车工业、轨道交通、航空航天和电子产品工业的飞速发展，以及人们对高品质生活的追求，对环保型、轻量化、高性能材料的需求越来越高。
我们都知道：镁是地球上储量最丰富的元素之一，金属镁及镁合金也是目前在工程应用中最轻的金属结构材料。
镁合金具有高的比强度、比刚度，尺寸稳定性高，阻尼减震性能好，机械加工方便，尤其易于回收利用，具有环保特性，被誉为“21 世纪绿色工程金属结构材料”。
因此，在很多传统金属矿产趋于枯竭的今天，加速开发镁合金材料，尤其是稀土镁合金对保持社会可持续发展具有重要的战略意义。
一、镁合金浅析 1.国内镁合金现状 我国是镁资源最丰富的国家，可利用的镁资源占世界贮量的70%，是世界上原镁生产和出口量最大的国家，中国虽然是镁生产大国和出口大国，镁合金材料品种、质量应用及生产装备和环保安全等有了一定的进步，但从整体来看，我国镁及镁合金材料产业的发展水平与工业发达国家相比还有很大镁合金及稀土镁合金浅析文/冀丽安稀土信息·34·2020年第5期·35·Rare Earth Information的差距，特别是基础研究、新合金新材料的研制开发与应用、结构材料的铸造生产和塑性加工技术与装备等方面的工作还比较弱，处于起步阶段。
自2000年以来，我国对镁及镁合金行业的支持力度开始加大。
2001年，科技部正式启动“十五”科技攻关重大专项“镁合金应用开发及产业化”，这是我国在国家层面上首次针对镁材料研发开展的专项支持。
各种形式的产学研用合作联盟和项目得以推进。
国家镁合金材料工程技术研究中心、上海交大轻合金精密成型国家工程研究中心、中科院金属所等镁科研国家队陆续组建并实现实力和能力提升。
目前，中国已经成为全球最主要的镁合金加工产品的生产基地。
2 .国外镁合金现状 国外对于镁及其合金的研究开发较早，到目前镁及其合金材料的开发应用已进入相对比较成熟的阶段，并已达到产业化的工业规模。
稀土元素Nd对铸造镁合金组织和性能的影响
左 右 稀土 市场 、 刺 激稀 土 产业 迅猛 发展 的动力 。金
属Ｎ ｄ 主要应 用于制 备钕铁 硼永 磁材料 ， 以其 优异 的
性 能 广泛 用 于 电子 、 机械 等行 业 。稀 土元 素 能够 细
化镁合金晶粒 ， 提 高镁 合金 的高 温 性 能 、 气 密性 和
晶强 化 和 固溶作 用 ， 可使 复合 加入 多 种稀 土成 分 的 镁合金 强度高 于加 入单一稀 土成 分的镁 合金 。
１ 前
言
化效 果 与 高温 性 能低 ， 且 其 中 的 Ｍｇ ２ Ａ １ Ｚ ｎ 相耐 蚀 性 较差 ， 具 有 应力 腐蚀 开 裂倾 向 ， 成为Ａ Ｚ ９ １ 应用 推 广 的制约 因素 。 李 萍 研 究 了 室温 和 １ ５ ０℃下 不 同 Ｎ ｄ 含 量 的 Ａ Ｚ ９ １ 合金 ， 加 入适 量 的 Ｎ ｄ 能 明显 细化其 铸态 组织 ，
用， 稀土对镁合 金具有净化 、 细化 、 合金化 等作用 ， 可产 生细晶 、 固溶 、 时效沉淀和 弥散 等强化 ； 展望 了稀土元素在铸造 镁合
金中的研究与应用前景。 关键词 ： 稀土 ； Ｎ ｄ ； 铸造镁合金 ； 显微组织 ； 力学性 能 中图分类号 ： Ｔ Ｇ１ ４ ６ ． ２ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ４ — ４ ６ ２ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ０ ９ — ０ ３
加 入单一适量稀 土元素 ， 能够 大 幅 度 地 提 高
Ａ Ｚ ９ １ 镁 合 金 的强 度 ， 是 因稀 土元 素与 Ａ ｌ 反 应 生成
耐腐 蚀性 。随着科 学 技术 的发 展 ， Ｎ ｄ 将 被应 用 于
更 广 阔的领域 。
稀土镁铝尖晶石材料的结构与性能研究
稀土镁铝尖晶石材料的结构与性能研究摘要稀土镁铝尖晶石材料由于其独特的结构和优异的性能，在许多领域具有广泛的应用前景。
本文旨在综述稀土镁铝尖晶石材料的结构和性能研究进展，探讨其研究意义和应用前景。
引言稀土镁铝尖晶石材料是一种具有高硬度、高熔点和良好的导热性能的陶瓷材料。
它由稀土氧化物、氧化镁和氧化铝组成，具有复杂的磷酸盐结构。
稀土镁铝尖晶石材料由于其独特的结构和优异的性能，在光电子、能源存储、催化剂等领域具有广泛的应用前景。
结构稀土镁铝尖晶石材料的结构是由稀土离子、镁离子和铝离子构成的。
稀土离子和镁离子占据了八面体空位，铝离子占据了四面体空位。
尖晶石材料的结构非常稳定，具有良好的化学惰性。
稀土镁铝尖晶石材料的晶体结构可通过X射线衍射、电子显微镜等技术进行表征。
X射线衍射可以确定晶体的晶格常数和晶体结构类型，电子显微镜可以观察晶体的形貌和结构缺陷。
性能稀土镁铝尖晶石材料具有许多优异的性能，主要包括以下几个方面：1.机械性能：稀土镁铝尖晶石材料具有高硬度、高强度和良好的耐磨性，可以用于制备高耐磨的材料。
2.导热性能：稀土镁铝尖晶石材料具有良好的导热性能，可用于制备高导热的散热材料和热管材料。
3.光学性能：稀土镁铝尖晶石材料具有良好的光学性能，可用于制备激光材料、光学器件等。
4.电学性能：稀土镁铝尖晶石材料具有一定的电学性能，可用于制备电容器和电子陶瓷材料。
5.抗氧化性能：稀土镁铝尖晶石材料具有良好的抗氧化性能，可用于高温氧化环境下的应用。
研究进展针对稀土镁铝尖晶石材料的结构和性能，近年来进行了大量的研究工作。
研究内容包括材料合成方法、晶体结构表征、性能测试等方面。
在材料合成方面，研究者通过溶胶-凝胶法、固相反应法、高温合成法等方法成功制备了稀土镁铝尖晶石材料。
这些方法能够控制材料的晶粒大小、形貌和结晶度，提高材料的性能。
在晶体结构表征方面，研究者利用X射线衍射、电子显微镜等技术对稀土镁铝尖晶石材料进行了详细的表征。
常用的稀土镁合金种类
常用的稀土镁合金种类
稀土镁合金分为轻稀土镁合金和重稀土镁合金。
轻质稀土镁合金以镧、铈为主要合金元素，其合金具有轻量化、良好的散热等特点。
适用于4G通信机箱制作、大屏幕LED散热、电动工具外壳、汽车转向等3C型钢及轨道交通领域，合金抗拉强度可达230MPa以上，导热系数可达100W/m.K(25oC)以上，合金的抗拉强度可达230MPa以上，导热系数可达100W/m.K(25oC)以上，合金成本较高。
重质稀土镁合金具有许多特点，如轻量化、高强、耐高温、阻燃等，深受国防和航空工业的青睐。
可用于航空座椅、汽车发动机缸体、赛车轮毂及手机外壳。
使用温度较高时可达到260°C，拉伸强度超过300MPa；重稀土镁合金强度高，使用温度范围宽，耐腐蚀性能好。
标准合金产品：
EM31、SK41、AE42、AE44等Mg-La基和Mg-Ce基稀土镁合金。
Mg-LaMg-CebasedalloyssuchasEM31,SK41,AE42,AE44。
Mg-Gd-Y基、Mg-Nd-Y基和Mg-Nd-Y基稀土镁合金。
稀土金属化学活泼，易与空气中的氧、氮、硫、二氧化碳反应，
与空气中的水份和硫化物粉尘等接触，发生腐蚀现象，导致稀土金属品质下降，经济损失。
通过开发稀土镁中间合金产品，可以解决稀土金属不易长期贮存的问题，同时大幅度提高镁合金熔炼过程中稀土元素收得率，提高合金液的纯净性，降低稀土添加难度。
稀土镁中间合金产品能使应用合金产生均匀的稀土元素分布，提高应用合金的良品率。
金属制品：Mg-La、Mg-Ce、Mg-Sm、Mg-Nd、Mg-Y、Mg-Gd等。
包装：木制托盘或铁桶；防水，抗油。
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RE对镁合金性能的影响Effect of rare earth on the pro perties of magnesium alloys摘要：镁合金因其密度小，比强度及比刚度高且能循环再利用，被誉为21世纪的绿色工程材料。
然而镁合金的强度不高，高温蠕变性能及耐热和耐腐蚀性较差，这些缺点极大地限制了镁合金的发展和应用。
稀土元素因其与镁元素晶体结构相同，原子半径接近，能够掺于镁合金中，通过形成固溶体和第二相来改善镁合金的性能，从而扩宽了镁合金的应用范围。
本文主要结合本课题组的目前工作，研究了当向镁中加入稀土元素后，其高温蠕变性能的增强机理，又研究了当向稀土镁合金中加入适量的Zn,Cu,Ni元素后，其内部形成的长周期堆垛有序结构对镁合金性能的影响，最后做了一些稀土镁合金未来研究和发展展望。
关键词镁合金稀土元素高温抗蠕变性能长周期堆垛有序结构镁合金因其具有密度小、高比强度、比刚度以及优秀的易回收利用等优于传统金属材料的特性，目前在航空航天、军工特种材料及交通电子等领域有着广阔的应用空间。
作为被誉为“21 世纪的绿色工程材料”的镁合金目前却普遍存在合金强度不高( 尤其是高温性能较差) 、耐蚀性及耐热性不佳等问题，对镁合金的广泛应用带来了极大的障碍［1］。
稀土元素作为目前镁合金中的主要合金元素，可以通过其扩散能力提高镁合金的重结晶温度，通过其很好的时效作用以及析出对合金性能具有显著影响的弥散相，提高镁合金的抗蠕变性能及耐高温强度，稀土元素对镁合金的性能改进是其他元素所无法替代的［2,3］。
我国镁和稀土资源极为丰富，稀土镁合金可在解决镁合金的性能缺陷的同时突显我国的资源优势，为镁合金应用领域的拓展起到推动作用。
1 稀土元素在镁合金中的行为1． 1 稀土元素对镁合金熔体的保护及净化作用目前镁合金的熔炼保护方法主要以熔剂覆盖保护和SF6 气体保护为主，但无论是哪一种保护方式，依旧会在熔炼过程引入少量的氧元素，进而形成导热系数较小且易破裂的氧化镁膜，导致合金液出现燃烧。
将稀土元素加入镁合金之后，稀土元素将形成致密的稀土氧化物膜，阻止氧化镁膜的形成，实现对镁合金熔体的保护［4］。
该保护特性在合金熔炼制备难度较高( 如WE43 合金) 的过程中尤为重要。
稀土元素在保护合金熔体不易氧化的同时，还可以对镁合金中的熔炼缺陷进行消除。
图1 为AM60B 合金在加入1% ＲE 前后的合金金相组织图片，从图中可以看出，在AM60B 合金中加入稀土元素后，可以显著消除在AM60B 合金中的黑色缺陷( 主要成分为MgO) ，显著减少合金中的氧化物夹杂等缺陷，提高合金品质。
此外，稀土元素还可以对镁合金熔体中的氧、氢、铁和硫等杂质进行去除，达到对合金的净化作用。
图11． 2 稀土元素对镁合金结构组织的影响镁合金中稀土元素的加入可以加剧合金二次枝晶的形成，减小枝晶间距，使晶粒内部组织得到有效的细化作用，从而实现对合金性能的强化效果。
图2 为AM60B 合金在加入1%ＲE 前后的SEM测试结果对比。
从图中可以看出，1%的稀土元素加入AM60B 合金后，可以显著细化合金晶粒。
在未加入稀土时，AM60B 合金中的铸态组织为( α-Mg 基体、Al8Mn5相及( β-Mg17 Al12相; 当稀土元素加入合金后，稀土元素与合金中的铝元素形成针状的合金强化相Al11 ＲE3及Al10 ＲE2Mn7，相应减少粗大( β-Mg17Al12相的数量。
富铝稀土相的出现可以显著降低高温下的固溶－析出效应，在一定程度上对晶界起到钉扎的效果［11，12］，对晶界滑动起到阻碍作用，强化合金基体; 同时富铝稀土相具有较高的熔点及在( α-Mg 基体中较低的扩散速率，因此，稀土的加入可以显著改善镁合金的内部组织，提高合金的高温性能及强度。
图21． 3 稀土元素对镁合金综合性能的改进镁合金中引入稀土元素，可以显著改善镁合金的力学性能、抗疲劳性能、耐摩擦磨损性能以及耐腐蚀性能等等。
稀土元素的添加可以去除镁合金熔体中的杂质元素以及氧化性熔渣; 改变镁合金的微观组织，细化( α－ Mg 基体及( β－ Mg17Al12等第二相，形成稀土合金相，有效降低( 相的电偶阴极效应［13，14］，扩大镁基体的钝化pH 值范围; 所形成多元稀土氧化膜可对镁合金起到保护作用。
依据1． 2 中所述，稀土元素可以显著细化镁合金晶粒，结合Hall －Petch 关系式［5］( 式1) ，多晶体的屈服强度与晶粒尺寸呈反比关系，晶粒尺寸的减小可提高合金的屈服强度，并且针对镁合金的密排六方金属结构具有比相对面心立方和体心立方晶体更为显著的影响效果。
利用稀土元素的细晶强化作用，可以同时改善镁合金的韧性与塑性，是稀土元素对镁合金的重要强化方式。
σy = σi + ky槡D( 1)式中: σ为位错在基体金属中的运动阻力，ky为晶体类型有关的常数，D 为晶粒平均直径。
同时，稀土元素在熔炼过程中通过固溶强化、弥散强化以及时效沉淀强化作用，形成对合金性能有益的金属间化合物和析出沉淀相，实现晶界的净化与晶界强度的增加; 宏观角度表现为稀土元素的加入可以在镁合金表面形成致密的腐蚀产物膜以限制镁合金的腐蚀( Fe、Ni、O 及S 元素等对合金组织结构的影响) 、较少合金气孔与裂纹以加强耐磨及抗疲劳性能( 降低组织疏松及氧化作用) ，从而对合金所受破坏效应进行抑制，提高镁合金的使用性能。
2.稀土元素增强镁合金的抗高温蠕变性能2.1镁合金的高温蠕变机理蠕变是指材料在较高温度和恒定载荷作用下缓慢塑性变形的过程，蠕变温度通常在０．５Ｔｍ（金属的熔点）以上。
与常规塑性变形相比，蠕变的主要特征有：所有固体材料都能发生蠕变，其机制取决于应力和温度，并且蠕变是能量驱动的过程，过程中系统能量降低［6］。
在微观机制上，蠕变过程与常温拉伸过程相比，不仅滑移系增加而且还出现晶界滑移。
一般来说，镁合金大多属于六方结构，只有３个独立滑移系。
根据ｖｏｎＭｉｓｅｓ屈服准则，若多晶体材料发生塑性变形并在晶界上仍保持完整，则每个晶粒必须至少有５个独立滑移系，因而常温下镁合金的塑性变形能力较差。
但在高温蠕变过程中存在晶界滑移，这将至少提供另外２个有效滑移系，此时满足ＶｏｎＭｉｓｅｓ准则。
因此，镁合金易发生高温蠕变［６］。
表１镁合金中常见含稀土的析出相及其熔点镁合金的蠕变机制主要有扩散机制（Ｃｏｂｌｅ机制或Ｎａｂａｒｒｏ－Ｈｅｒｒｉｎｇ机制）、晶界滑移机制ＧＢＳ（Ｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｙｓｌｉｄｉｎｇ）和位错机制。
目前镁合金蠕变机理的研究大都基于公式Ｐｏｗｅｒ－ｌａｗ的讨论，公式中应力指数ｎ表征合金的蠕变机制［７］，因此计算得到的ｎ值可以用来判别其相应的蠕变机制。
Ｐｏｗｅｒ－ｌａｗ［８，９］公式为：ε＝Ａσｎｅｘｐ［－Ｑ／ＲＴ］式中：Ｔ为温度，Ｒ为气体常数，Ｑ为蠕变激活能，ｎ为应力指数，σ为应力，Ａ为与材料有关的常数，ε为稳态蠕变速率。
当应力过大或是过小时，稳态蠕变速率与应力之间不再遵循指数关系，而是符合幂指关系，此时的应力指数ｎ≈１～２；当ｎ＝３～６时，蠕变可以认为是位错蠕变机制；ｎ＝３时主要是为位错粘滞运动机制；ｎ＝４～６时，改为位错攀移机制；而当ｎ＞７时，通常认为Ｐｏｗｅｒ－ｌａｗ公式失效，其失效原因众多学者一直在研究，但目前还没有一个公认的解释。
需要强调，国外学者ＡＬｕｏ［９］研究了各种Ｍｇ－Ａｌ基镁合金的蠕变，他认为当ｎ＜４时蠕变受晶界滑移控制，当ｎ＞４时蠕变则受位错攀移机制控制。
在镁合金中，加入稀土Ｙ元素可以显著细化晶粒，改善显微组织，从而提高合金在高温下的强度和塑形，增强抗蠕变性能。
上海交通大学的研究者发现，在ＡＭ５０合金中加入微量Ｙ元素，能有效细化合金基体晶粒，提高室温及高温（１５０℃）条件下的抗拉强度及屈服强度，从而改善ＡＭ５０镁合金的抗蠕变性能［7］。
黄晓锋在研究Ｙ元素对Ｍｇ－９Ａｌ－１Ｓｉ合金蠕变抗力和微观组织的影时发现：该合金中主要强化相Ｍｇ２Ｓｉ原本呈粗大的汉字状，分布在晶界周围，在受到应力时，这种汉字状相与基体界面处易产生微裂纹，降低合金的抗拉强度、塑性等力学性能；但是在合金中加入微量Ｙ元素后，Ｍｇ２Ｓｉ强化相形貌由粗大汉字状转变为细小、弥散分布的颗粒状，组织得到明显改善，合金的室温和高温力学性能均有提高，这说明稀土Ｙ元素的加入明显改善了Ｍｇ－９Ａｌ－１Ｓｉ的抗蠕变性能［8］。
3.稀土镁合金中的长周期堆垛有序结构对镁合金性能的影响近几年，人们对稀土镁合金有了深入的研究，通过向Mg-ＲE( Gd，Y，Tb，Dy，Ho，Tm) 合金中加入Zn，Cu 或Ni 等元素，可形成长周期堆垛有序( long period stacking ordered，LPSO) 结构。
合理调整合金成分、熔炼温度和冷却条件，使溶质原子从统计随机分布状态过渡到规则排列状态，形成一种具有长周期有序结构的有序固溶体。
这种结构包括成分有序化和堆垛层错有序化［9］。
目前发现的有序相结构类型有5 种［10］: 6H，10H，14H，18Ｒ，24Ｒ。
主要发现于Mg-ＲE-Zn 系、Mg-ＲE-Cu系、Mg-ＲE-Ni 系镁合金中。
含有LPSO 相的合金经塑性变形后呈弥散状均匀分布在基体上，同时细化基体晶粒，极大地提高了合金的强韧性，展示出优异的室温和高温力学性能。
)4.总结与展望为了满足我国航空航天& 电子& 汽车& 通讯等领域的需要$ 发挥我国稀土大国的优势$ 应从追求高强& 耐热& 耐蚀等高性能的原则出发$ 充分发挥稀土的潜能&开发新型耐热稀土镁合金和相应的生产工艺%高强度高韧性镁合金的设计和开发已经成为当前乃至未来的一个重要研究发展方向% 寻找有效的强韧化相& 强韧化结构及其控制手段是研究开发高强度高韧性镁合金的关键性基础问题$ 需要综合研究在平衡和非平衡态下的合金成分& 微观结构及晶体缺陷与析出相之间的交互作用机理$ 从而探索镁合金强韧化途径与控制手段$ 为研究开发高强度高韧性镁合金提供有效的理论指导% 具体工作如下' 1.进一步研究稀土元素对镁合金的强韧化& 耐腐蚀和抗蠕变的作用机制#2.优化稀土镁合金系$ 研究多组元稀土元素对镁合金的复合强韧化作用$ 开发高强韧稀土镁合金系#3.采用先进的合金制备工艺$ 通过改变压铸& 快速凝固& 深度塑性变形工艺以及形变热处理等手段$ 进一步提高稀土镁合金的性能#4.降低成本$ 研究微合金化元素对稀土镁合金的作用$ 用微合金化元素替代部分稀土元素$ 开发低成本高性能稀土镁合金成为当前的研究重点。
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