稀土镁合金具有重量轻、比刚度高、高阻尼、减振降噪、防电磁辐射等特点。此外,镁资源丰富,可用于可持续发展。因此,镁合金被誉为“21世纪的轻质绿色结构材料”。揭示了镁合金将在21世纪制造业追求轻量化和节能减排中扮演更重要角色的趋势,也预示着包括中国在内的全球金属材料产业结构将发生变化。然而,传统镁合金存在易氧化燃烧、不耐腐蚀、高温抗蠕变性差、高温强度低等弱点。
稀土镁合金是以镁为基础,添加其他元素的合金。其特点是:密度低(约1.8g/cm3),强度高,弹性模量大,散热性好,减震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐有机物和碱腐蚀性能好。主要的合金元素是铝、锌、锰、铈、钍和少量的锆或镉。镁铝合金应用广泛,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、交通、化工、火箭等工业部门。
稀土镁合金一般是指含有稀土元素的镁合金。镁合金是工程应用中轻的金属结构材料。它具有高比强度、高比刚度、高减震、易加工、易回收等优点。在航空航天、军工、电子通讯、交通运输等领域有着巨大的应用市场。特别是在全球铁、铝、锌等金属资源紧缺的背景下,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一种。面对国际镁材料的快速发展,我国作为镁资源的生产和出口大国,开展镁合金的深入研究和早期开发具有重要意义。然而,普通镁合金强度低、耐热性和耐腐蚀性差仍是制约镁合金大规模应用的瓶颈。
稀土镁合金厂家认为大部分稀土元素与镁的原子尺寸半径差在15%以内,因此在镁中具有较高的固溶度,具有良好的固溶强化和沉淀强化效果。能有效改善合金的显微组织和结构,提高合金的室温和高温力学性能,增强合金的耐蚀性和耐热性。稀土原子扩散能力差,能显著提高镁合金的再结晶温度,减缓再结晶过程。稀土元素还具有良好的时效强化作用,能够析出非常稳定的弥散相颗粒,可以大大提高镁合金的高温强度和抗蠕变性能。因此,在镁合金领域开发了一系列含稀土的镁合金,使其具有高强度、耐热性和耐腐蚀性,这将有效拓展镁合金的应用领域。