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镁科研

稀土镁合金的未来发展趋势是什么？稀土镁合金有什么用？

发布时间：2023-08-21 作者：综合管理部

稀土镁合金的未来发展趋势

稀土镁合金一般指稀土元素的镁合金。镁合金是工程应用中最轻的金属结构材料，具有低密度、高比强度、高比刚度、高减震、易加工、易回收等优点。它在航空航天、军工，电子通信、交通运输等领域有着巨大的应用市场。特别是在全球铁、铝、锌等金属资源短缺的背景下，镁的资源优势、价格优势和产品优势得到了充分发挥，镁合金成为迅速崛起的趋势。面对世界镁金属材料的快速发展，作为镁资源的生产和出口大国，我国开展镁合金的深入研究和早期开发具有重要意义。

中国镁和稀土资源丰富，不仅是镁和镁合金的主要生产国，也是稀土的主要生产国。它在利用丰富的稀土资源和促进稀土镁合金发展方面具有独特的优势。充分利用稀土元素独特的物理化学性能，进一步改善和提高镁合金的综合性能，以充分发挥镁合金的优异性能，特别是开发耐高温、高强度的镁合金，扩大镁合金的应用范围，满足汽车工业、通信电子工业、航空航天等领域对高质量、高性能镁合金的需求，这将是稀土镁合金的一个重要研究方向。

稀土镁合金有什么用?

1、熔体净化

稀土元素可以去除镁合金熔体中的氢、氧、硫、铁和夹杂物，达到熔体脱气、精炼和净化的效果。

2、熔体保护

镁合金在熔炼过程中容易氧化和燃烧，工业生产中的镁合金一般采用熔剂覆盖或气体保护的方法进行熔炼，但有很多缺点。如果能提高镁合金熔体的起燃温度，就有可能实现镁合金在大气中的直接熔炼，这对镁合金的进一步推广应用具有重要意义。稀土能在熔体表面形成致密的复合氧化膜，是镁合金熔体的表面活性元素，有效防止熔体与大气接触，大大提高镁合金熔体的起燃温度。

3、细晶强化

稀土元素在固液界面前部的富集导致了成分过冷，在过冷区形成新的形核区，形成细小的等轴晶。合金的强度与体心立方晶体和面心立方晶体相比，随着晶粒尺寸的细化而增加，晶粒尺寸对密排六方金属的强度影响更大，因此镁合金晶粒细化的强化效果极其显著。

4、固溶强化

大多数稀土元素在镁中有很高的固溶度。当稀土元素溶解在镁基体中时，稀土元素与镁的原子半径和弹性模量的差异导致镁基体的晶格畸变。由此产生的应力会阻碍位错运动，从而强化镁基体。稀土元素固溶强化的作用主要是减缓原子的扩散速率，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。

5、弥散强化

稀土和镁或其他合金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熔点高、热稳定性高的特点。它们作为细小的化合物颗粒分散在晶界和晶粒中，可以在高温下钉扎晶界，抑制晶界滑移，阻碍位错运动，强化合金基体。

6、时效沉淀强化

稀土元素在镁中较高的固溶度随着温度的降低而降低。当高温单相固溶体迅速冷却时，形成不稳定的过饱和固溶体。经过长时间的老化，形成了细小而分散的沉淀相。沉淀物和位错之间的相互作用提高了合金的强度。

上述是关于稀土镁合金的未来发展趋势及其作用，在各个领域都有广泛的应用，还可以了解一下节能环保产业，希望对您有所帮助。


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