稀土在铸造镁合金中的应用

综述了稀土镁合金相图、相结构及稀土在铸造镁合金中的使用,总结了各种系列稀土镁合金的研究应用和最新进展。     

稀土镁合金纯净化研究现状及展望

稀土镁合金中的非金属夹杂物对材料的性能具有极大的危害性,当前含稀土的镁合金的净化问题已成为制约其推广应用的瓶颈之一。介绍了稀土镁合金的夹杂及其危害,综述了目前国内外稀土镁合金净化技术的研究进展,从热力学上讨论了复合熔剂抑制稀土损耗的机制,并展望了稀土镁合金净化技术的发展。     

稀土镁合金的研究现状及应用前景

论述了稀土元素的特性及其对镁合金微观组织的影响,介绍了稀土元素在镁合金中的主要作用及稀土耐热镁合金、稀土阻燃镁合金、稀土高强度镁合金、抗蠕变稀土镁合金等的研究和开发现状,展望了稀土在镁合金中的应用前景。     

稀土在铸造镁合金中的应用

综述了稀土镁合金相图、相结构及稀土在铸造镁合金中的使用 ,总结了各种系列稀土镁合金的研究应用和最新进展     

Er合金化在镁合金中的作用研究进展

介绍了稀土Er在镁合金中的主要作用.稀土Er不仅在镁合金熔炼过程中具有熔体净化和提高阻燃性的作用,还可以有效提高铸态合金力学性能和耐蚀性,合金性能的提高主要是因为稀土Er细化合金晶粒组织,以及改变第二相数量和形态.综述了稀土Er对Mg-A1系和Mg-Zn系镁合金微观组织、力学性能和耐蚀性的影响.     

高温镁合金的成分、组织设计与制备加工技术进展

介绍了提高镁合金高温性能的主要途径及目前研究较多的Mg-Al系、Mg-Zn系和Mg-RE系合金,同时分析了正在开始研究的含Y、Sc、Gd等稀土的新型耐热镁合金;同时分析了耐热合金中的耐热相,耐热合金的加工制备工艺进展。     

含稀土镁合金的摩擦磨损性能

研究稀土对AZ91和AM60镁合金摩擦磨损性能的影响。结果表明:在所研究的范围内,稀土镁合金的摩擦磨损特性明显优于基体合金;含稀土镁合金与不含稀土镁合金的磨损速率都随载荷的增加而增加,AZ91镁合金的耐磨性要远远高于AM60稀土镁合金。磨损机制在实验条件下都相同,均发生由轻微磨损向严重磨损的转变;稀土的加入细化合金组织,改善镁合金的综合性能,增强磨损表面氧化膜的稳定性,提高稀土镁合金的承载能力,有效地延迟由轻微磨损向严重磨损的转变过程。     

稀土铈、镧合金化对AZ91腐蚀行为的影响

向AZ91镁合金添加不同含昔的稀土铈或镧,研究了它们对镁合金组织结构和腐蚀性能的影响.结果表明,在AZ9 1镁合金中添加了稀土铈、镧能改善β相分布,起到细化晶粒的作用,并且有少量细小针状的金属间相γ相生成(MgAlRE).少量的稀土铈和镧加入能明显降低AZ91的析氢速率,使AZ91镁合金的自腐蚀电位负移,自腐蚀电流下降,有效提高AZ91镁合金的耐腐蚀性能.     

稀土Y对镁合金显微组织及腐蚀性能的影响

利用对掺法熔铸镁合金AJ61++xY,研究了合金中相的组成和分布及其在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,添加稀土Y使AJ61镁合金的晶粒明显细化,Mg17Al12相的数量明显减少且由连续网状变成弥散颗粒状分布,沿晶界处生成耐蚀稀土相Al2Y、Al3Y,AJ61镁合金的耐腐蚀性得到明显改善.耐腐蚀性顺序为:AJ...     

镁合金的稀土微合金化及存在的问题

对近年来镁合金稀土微合金化的研究工作进行了综述,介绍了稀土在镁合金中的作用及目前镁合金稀土微合金化研究中存在的问题,如稀土相形貌对合金组织性能影响、各种稀土作用的机制等。     

镁稀土合金Mg-Gd-Y-Zr及Mg-Nd-Zn-Zr的强流脉冲电子束表面改性研究

采用强流脉冲电子束技术对Mg-Gd-Y-Zr和Mg-Nd-Zn-Zr两种镁稀土合金进行表面改性处理,并研究了处理后镁合金表层的相组成、形貌和性能变化。结果表明:Mg-Gd-Y-Zr合金经脉冲电子束处理后表层的Mg5Gd转变为Mg3Gd,而Mg-Nd-Zn-Zr合金表层的Mg12Nd相消失形成过饱和固溶体。两种稀土镁合金经脉冲电子束处理后均发生熔化和部分汽化,在快速凝固后表面形成波状形貌,且表面生成大量孪晶。脉冲电子束处理使得两种镁合金表面硬度显著提高。在模拟体液中的腐蚀测试结果显示,上述合金经强流脉冲电子束表面处理后自腐蚀电位均提高,但腐蚀电流密度有所增加。脉冲电子束处理后镁稀土合金表面组织成分均匀化、晶粒细化,稀土元素在镁中的固溶以及缺陷的生成导致表层硬度的提高和耐腐蚀性的改变。     

稀土Y对Mg-2Nd-0.5Zn-0.4Zr镁合金生物腐蚀性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)研究稀土Y对Mg-2Nd-0.5Zn-0.4Zr生物镁合金显微组织的影响,通过析氢、质量损失测试及电化学方法研究Mg-2Nd-0.5Zn-0.4Zr镁合金在模拟体液(SBF)中的生物腐蚀性能。结果表明:稀土Y的添加使得镁合金中析出相由连续分布变为断续状,分布趋于均匀,出现新的片状析出相Mg24Y5。稀土Y能使镁合金的耐生物腐蚀性能得到提高。添加1%的Y时,镁合金腐蚀速度最低为1.051 mm/a,仅为基础合金的40.81%。     

热处理和稀土Ce对AZ91D合金性能的影响

研究了热处理和稀土Ce共同作用对AZ91D镁合金组织和性能的影响。结果表明,AZ91D镁合金中加入稀土Ce后,生成了杆状化合物Al4Ce,且网状分布的β-Mg17Al12相变成弥散化分布。随稀土Ce含量的增加,AZ91D镁合金的力学性能和耐蚀性能提高。经T4和T6热处理,杆状化合物Al4Ce的形貌保持不变。T6处理后,加入了稀土Ce合金的力学性能和耐蚀性能比铸态AZ91D镁合金的力学性能和耐蚀性能显著提高。     

稀土Ce含量对AZ91D镁合金组织和性能的影响

研究了稀土Ce对AZ91D镁合金的显微组织、力学性能、腐蚀性能和磨损性能的影响。结果表明,向AZ91D镁合金中加入稀土Ce,出现了杆状化合物Al4Ce相,并提高了合金的室温力学性能。当稀土加入量为0.7%时,合金的抗拉强度和伸长率由117.4 MPa和4.0%提高至138.87 MPa和6.5%。进一步提高稀土含量,杆状化合物Al4Ce变得粗大,合金力学性能下降。AZ91D镁合金中加入稀土Ce可提高其耐蚀性,加入0.7%Ce的AZ91D镁合金的耐蚀性能提高了87%,当稀土Ce含量进一步提高时,AZ91D镁合金中的耐蚀性又变差。向AZ91D镁合金中加入稀土Ce,其耐磨性能也得到提高,当稀土Ce含量为1.0%时,合金耐磨性能最优,但只是略高于稀土Ce含量为0.7%时合金的耐磨性。综合本研究结果,稀土Ce的最佳加入量为0.7%。     

电解液中的稀土对AZ91D镁合金微弧氧化陶瓷层的影响

在硅酸盐碱性电解液中加入稀土Ce和Y的络合物[RECit],利用微弧氧化技术在AZ91D镁合金表面制备了陶瓷层,研究了稀土在陶瓷层中的分布,稀土对陶瓷层厚度、孔隙率、表面形貌、陶瓷层相组成以及耐磨和耐蚀性能的影响.研究结果表明,以络合物形式加入到电解液中的稀土可以进入镁合金微弧氧化陶瓷层,能使陶瓷层变得致密,孔隙率减小、MgO与Mg2SiO4的比例提高,表面更加光滑,但使陶瓷层的厚度减小.电解液中稀土元素的加入,对改善镁合金微弧氧化陶瓷层的耐磨及耐蚀性能有明显作用,稀土络合物的适宜加入量约为0.0035 mol/L.     

富Y重稀土对ZM5合金组织和性能影响的研究

以ZM5镁合金为基体材料，以富Y重稀土为添加原料，应用铸造方法制备了稀土镁合金。利用光学金相显微镜（OM）、X衍射分析、拉伸试验和腐蚀试验等方法，考察分析了稀土Y对ZM5合金铸造组织结构、力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明，铸态合金中出现了新相Al3La、MgY，它对于减少晶界处第2相的析出、晶粒的细化以及力学性能的提高起着积极作用。同时，稀土的加入明显地改善了合金的腐蚀性能。     

Fe对镁合金性能的不良影响及其对应措施

Fe是镁及镁合金中的有害元素。介绍了镁合金中铁相的形态及其对镁合金组织性能的影响．综述了含Mn、B、Zr、Ti等镁合金除铁剂的研究现状及消除和改善铁相形态的措施,分析了影响除铁效果的因素,指出了今后镁合金除铁的研究方向是高效并确保镁合金良好的综合性能。     

铒对Mg_2Si/AM60镁基复合材料力学性能及耐蚀性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射分析、失重法和电化学测试等手段,研究不同含量的稀土铒对Mg2Si/AM60镁合金复合材料显微组织和腐蚀行为的影响。结果表明,添加稀土Er可使复合材料中增强相由树枝状转变为颗粒状,其抗拉强度由190.1MPa提高到208.3MPa,同时使腐蚀速率大大下降;当稀土Er质量分数为0.7%时,复合材料自腐蚀电位提高了214mV,自腐蚀电流密度降低了一个数量级。说明稀土Er能有效提高合金的耐腐蚀性能。     

添加稀土Er于熔剂中对铸态AZ91镁合金组织与性能的影响

研究了熔炼时在熔剂(42%MnCl2 53%LiCl 5?F2,质量分数,%)中添加稀土Er对铸态AZ91镁合金显微组织、力学性能、断口形貌以及腐蚀行为的影响。结果表明:在熔剂中添加稀土Er能够去除镁合金熔炼过程中产生的熔剂夹杂,净化镁合金熔体,提高铸态AZ91镁合金的拉伸性能和耐腐蚀性能;当熔剂中添加10%的稀土Er时,镁合金的抗拉强度σb和伸长率δ分别从156MPa和1.8%上升到最大值220MPa和4.1%;同时,镁合金在5%NaCl水溶液中的腐蚀速率从1.20mg/(cm2.d)下降到最小值0.15mg/(cm2.d);然而,随着稀土Er在熔剂中添加量的进一步提高,合金中开始有φ-(Al7ErMn5)和τ-(Al66.7Mg23.3Er10)等含有稀土Er的相生成,消耗了合金中的Al和Mn元素,改变了β-(Mg17Al12)相的形态;而且沿枝晶界附近分布的粗大φ-(Al7ErMn5)相降低了枝晶之间的结合力,使得合金的σb和δ下降;同时,部分网状的β-(Mg17Al12)相断裂,呈离散的块状,导致合金的腐蚀速率增加;熔剂中添加稀土Er不改变镁合金的断裂机理,断裂机制仍为准解理断裂。     

稀土元素对镁合金晶粒细化的研究

根据稀土元素在镁合金中存在的形式及其作用,综述了稀土Ce、Nd、Y、Er及Sc在镁合金中的晶粒细化效果及其作用机理。一定量的Ce、Nd、Y、Er及Sc对镁合金晶粒均有细化作用,根据稀土固溶度的不同,其细化合金晶粒所加入的量也不同;镁合金晶粒开始粗化时所添加的稀土量是随着其在镁合金中的固溶度增加而增大的。