高性能稀土镁合金研究与应用
作者：暂无来源：《稀土信息》2018年第4期
文张文毓
稀土作为主合金元素或微合金化元素，被广泛应用于钢铁及有色金属中。在镁合金中，稀土优异的净化、强化和耐腐蚀性能不断被人们认识和掌握，从而开发出一系列的高强、耐热和耐腐蚀的镁合金，大大拓展了镁合金的应用领域。镁合金具有重量轻、比强度高、比刚度高、抗震动、低噪音、良好的阻尼性能和优异的铸造性能等优点，被誉为“21世纪的绿色金属结构材料”和最被看好的铝合金替代品，因此被广泛应用在交通、制造、3C电子和航空航天等领域。以汽车材料为例，国际上已把单车镁合金用量作为汽车先进性的标志之一。欧洲单车镁合金用量已达920公斤，正在使用和研发的镁合金汽车零部件已超过60多种，北美正在使用和研发的镁合金汽车零部件多达100多种。
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，特别是在全球铁、铝、锌等金属资源紧缺大背景下，镁的资源优势、价格优势、产品优势得到充分发挥，镁合金成为一种迅速崛起的工程材料。面临国际镁金属材料的高速发展，我国作为镁资源生产和出口大国，对镁合金开展深入研究和应用的前期开发工作意义重大。
概述
1高性能稀土镁合金的特点
稀土元素由于具有独特的核外电子排布，在冶金、材料领域中有独特的作用，具有净化合金溶液、改善合金组织、提高合金室温及高温力学性能，增强合金耐蚀性能等功能。稀土镁合金具有镁合金的固有优点，同时又具有耐热强度高、蠕变性能优良的新特点。
在镁合金中添加适量的稀土金属以后，可以增加合金的流动性，降低微孔率，提高气密性，显著改善热裂和疏松现象，使合金在200℃300℃高温下仍具有高的强度和抗蠕变性能。
镁合金在稀土溶液中可形成钝化膜，提高其耐蚀性能。稀土加入镁合金中，可细化合金组织，促进合金表面氧化膜由疏松变为致密，降低合金在液态和固态下的氧化倾向，从而提升传统镁合金强度、塑性、耐蚀性、耐磨性等性能。
2稀土在镁合金中的作用
稀土金属化学活性特强，具有除氢、除氧、除硫、除氯、除铁、除夹杂物的作用，以及改善合金流动性和加工性能；稀土可将合金中呈溶质状态的铁、钴、镍、铜改变为镁稀土铁铜铝或锌、锰金属间化合物的状态，抑制铁对合金的腐蚀作用。稀土元素多呈三价，可用以增强镁二价原子间的结合力，减少r