一,、什么是稀土鎂合金

稀土鎂合金泛指含有稀土元素的鎂合金。

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(qiáng)化、沉淀強(qiáng)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(xué)性能、增強(qiáng)合金耐蝕性和耐熱性等,。

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(qiáng)、耐熱,、耐蝕等性能,，將有效地拓展鎂合金的應(yīng)用領(lǐng)域。

二,、稀土鎂合金的作用是什么

稀土鎂合金和普通鎂合金相比,，主要是添加了稀土元素，充分利用稀土元素獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì),，進(jìn)一步提高和改善鎂合金的綜合性能,，特別是耐高溫、高強(qiáng)度鎂合金的開發(fā),，使鎂合金的優(yōu)良性能得到充分發(fā)揮,，以滿足汽車工業(yè)、通訊電子業(yè),、航空航天等領(lǐng)域?qū)Ω咂焚|(zhì)高性能鎂合金的需求,，擴(kuò)大鎂合金的應(yīng)用范圍。稀土在鎂合金中的作用主要有：

1,、熔體凈化

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(dá)到除氣精煉、凈化熔體的效果,。

2,、熔體保護(hù)

鎂合金在熔煉過(guò)程中極易氧化燃燒，工業(yè)生產(chǎn)鎂合金一般采用熔劑覆蓋或氣體保護(hù)法熔煉,，但都存在不少缺點(diǎn),，如果能夠提高鎂合金熔體自身的起燃溫度則有可能實(shí)現(xiàn)鎂合金大氣下直接熔煉,，這對(duì)鎂合金的進(jìn)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(fù)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,。

3,、細(xì)晶強(qiáng)化

稀土元素在固液界面前沿富集引起成分過(guò)冷，過(guò)冷區(qū)形成新的形核帶而形成細(xì)等軸晶,，此外稀土的富集使其起到阻礙α-Mg晶粒長(zhǎng)大的作用,，進(jìn)一步促進(jìn)了晶粒的細(xì)化。根據(jù)Hall2Petch公式,，合金的強(qiáng)度隨晶粒尺寸的細(xì)化而增加,，并且相對(duì)體心立方和面心立方晶體而言，晶粒尺寸對(duì)密排六方金屬?gòu)?qiáng)度影響更大,，因此鎂合金晶粒細(xì)化產(chǎn)生的強(qiáng)化效果極為顯著,。

4、固溶強(qiáng)化

大部分稀土元素在鎂中具有較高的固溶度,，當(dāng)稀土元素固溶于鎂基體時(shí),，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(diǎn)陣畸變,。由此產(chǎn)生的應(yīng)力將阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),，從而使鎂基體得到強(qiáng)化。稀土元素固溶強(qiáng)化的作用主要是減慢原子擴(kuò)散速率,，阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),，從而強(qiáng)化基體，提高合金的強(qiáng)度和高溫蠕變性能,。

5,、彌散強(qiáng)化

稀土與鎂或其他合金化元素在合金凝固過(guò)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(diǎn),、高熱穩(wěn)定性等特點(diǎn)，它們呈細(xì)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(shí)阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),，強(qiáng)化合金基體,。

三、稀土鎂合金的應(yīng)用前景怎么樣

相較于普通鎂合金材料,，高性能稀土鎂輕質(zhì)結(jié)構(gòu)合金材料在添加稀土后,，具有強(qiáng)度高,、韌性好、耐熱耐蝕等顯著優(yōu)勢(shì),，解決了制約鎂合金材料廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題,，是推進(jìn)我國(guó)航空、航天,、汽車,、軌道交通等領(lǐng)域輕量化發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。我國(guó)鎂,、稀土資源豐富,，合金成型及加工技術(shù)成熟，市場(chǎng)應(yīng)用空間大,，稀土鎂合金輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料產(chǎn)業(yè)體系完整,，可實(shí)現(xiàn)自產(chǎn)自銷。高性能稀土鎂輕質(zhì)結(jié)構(gòu)合金材料未來(lái)的市場(chǎng)需求主要集中在以下幾個(gè)方面：

1,、高性能鎂稀土母合金,、稀土鎂合金短流程低成本制備技術(shù)開發(fā)及推廣應(yīng)用。

2,、面向應(yīng)用的新型高性能稀土鎂合金材料開發(fā),。

3、先進(jìn)加工成型技術(shù)及配套裝備研發(fā),。

4,、完善稀土綠色冶煉分離技術(shù)，加快推廣應(yīng)用,。

5,、面向材料生命周期的系統(tǒng)研究，建立“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同發(fā)展平臺(tái),。

6,、加快高性能稀土鎂輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用速度，盡快實(shí)現(xiàn)軍用領(lǐng)域向民用領(lǐng)域轉(zhuǎn)化,，逐漸擴(kuò)大市場(chǎng)規(guī)模,，到2035年將替代普通鎂合金材料的比例達(dá)到30%。