制作人：陳景柏班級：材料工程導師：董艷春萬能摩擦磨損試驗機介紹前言稀土鎂合金的研究開發(fā)主要類型稀土鎂合金的研究開發(fā)主要類型稀土鎂合金的應用我國稀土鎂合金的發(fā)展結語目錄前言鎂及鎂合金是目前最輕的結構金屬材料,具有高的比強度和比剛度,很好的抗磁性,高的電負性和導熱性,良好的消震性和切削加工性能。但是鎂合金的強度不高,特別是高溫性能較差，同時鎂合金的抗腐蝕性能較差，因此大大限制了鎂合金的應用。稀土元素由于具有獨特的核外電子排布,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構、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,對提高鎂合金再結晶溫度和再結晶過程有顯著作用;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。因此在鎂合金領域開發(fā)出一系列含稀土鎂合金，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用領域。

稀土鎂合金的研究開發(fā)主要類型耐熱稀土鎂合金

在Mg-Al合金中加入錸RE,能夠有效地增加Mg-Al合金的高溫性能及蠕變強度;在Mg-Al合金中加入富Ce混合稀土,能夠很好地提高合金的綜合性能,在Mg-Zn合金中添加稀土元素可以改善合金的鑄造性能和提高蠕變抗力,在Mg-Li合金中加入RE通過固溶強化和形成細小彌散的金屬間化合物而提高Mg-Li合金的力學性能,還可以提高合金的再結晶溫度,并促進Mg-Li合金的時效硬化。高強度稀土鎂合金

稀土在鎂合金中有顯著的強化效果,探明稀土元素強韌化的微觀機理,發(fā)展高強度高韌性稀土鎂合金是鎂合金研究的一個熱點。釹Nd加入到鎂合金中,能強化合金的基體,且使合金的耐熱強度提高,鑄件組織致密。在鎂合金中加入釓Gd和釔Y,能明顯高鎂合金的強度,日本科學家采用急速凝固法制成高強度鎂合金具有100nm～200nm的微細結構,其中Mg占97%,Y和Zn分別占2%和1%,該合金具有極高的強度和延展性,強度大約是超級鋁合金的3倍,據(jù)稱是目前世界上強度最高的鎂合金。稀土阻燃鎂合金稀土元素有提高鎂合金阻燃性能的作用,而且隨著稀土加入量的增加而提高。在鎂合金中加入Ca、Be等元素,可使著火點提高約200℃～250℃;Ca的加入使合金晶粒粗大,力學性能變差,但同時添加適量的錸RE后可減弱這一不良影響稀土加入量與合金引燃性能關系稀土加入量與合金引燃性能關系稀土鎂合金的應用軍工方面在軍工方面,以稀土金屬釹為主要添加元素的ZM6鑄造鎂合金已用于直升機減速機匣、殲擊機翼肋及30kW發(fā)電機的轉(zhuǎn)子引線壓板等重要零件。中航與有色金屬總公司聯(lián)合研制的稀土高強鎂合金已代替部分中強鋁合金,在殲擊機上獲得應用。

民用開發(fā)方面,在交通工具上廣泛使用鎂合金,一直是材料科學家們努力的方向。而稀土鎂合金的應用使產(chǎn)品的開發(fā)范圍大大拓寬。Drits等開發(fā)的一系列耐熱高強WE型鎂合金,因具有良好的力學性能已廣泛應用于賽車及航空飛行器的變速箱殼體,并可在汽車發(fā)動機箱體、變速箱殼、舵桿件、氣缸蓋、支撐柱等部件中得到使用。民用開發(fā)方面我國稀土鎂合金的發(fā)展

我國航空標準及國標列出的鑄造合金中,含稀土鎂合金主要有兩種。ZM3合金,以稀土Ce為主要組元．該類合金常用鑄態(tài)和T2狀態(tài),其典型力學性能為:σb=140MPa,σ0.2=90MPa,δ=2.5%;250℃以下σb=130MPa,σ0.2=30MPa。適用于在150～250℃范圍內(nèi)工作的零件。ZM6由于其綜合性能優(yōu)于ZM3合金,可廣泛應用于室溫和250℃下工作的高強度零件。而且該合金的鑄造性能良好,縮松、熱裂傾向低,充型能力好,因此是具有廣泛應用前景的優(yōu)質(zhì)鎂合金。結語我國的鎂及稀土資源豐富,既是鎂及鎂合金的生產(chǎn)大國,又是稀土的生產(chǎn)大國,在利用豐富的稀土資源,推動稀土鎂合金的發(fā)展方面具有獨特的優(yōu)勢。充分利用稀土元素獨特的物理和化學性質(zhì),進一步提高和改善鎂合金的綜合性能,特別是耐