le rôle des éléments de terres rares dans les alliages de magnésium

les éléments de terres rares jouent un rôle de premier plan dans les alliages de magnésium résistants à la chaleur. plus de 90% de ces alliages contiennent des éléments de terres rares. en raison de leur structure électronique spéciale, les éléments des terres rares ont des propriétés physiques et chimiques uniques et peuvent améliorer les performances des alliages de magnésium à bien des égards. les principales fonctions des éléments de terres rares dans les alliages de magnésium comprennent cinq aspects, tels que la purification de la fusion.

1. purifie la fusion

les éléments des terres rares ont des propriétés chimiques très actives. ils peuvent réagir avec l'hydrogène, l'oxygène, le soufre et d'autres composants des alliages de magnésium pour convertir des inclusions de métaux nocifs tels que le fer, le cobalt, le nickel et le cuivre, dans la solution en composés intermétalliques et les éliminer, améliorant ainsi la résistance à la corrosion de l'alliage.

2. improve les propriétés de coulée et de traitement de l'alliage

l'ajout d'éléments de terres rares aux alliages de magnésium peut réduire la tendance d'oxydation de l'alliage dans les états liquides et solides et améliorer ses propriétés de coulée. par exemple, l'alliage mg-y a une résistance à l'oxydation à haute température exceptionnelle. l'ajout d'éléments de terres rares appropriés peut également améliorer la fluidité du liquide en alliage de magnésium.

3.les longueurs du grain fin

dans les alliages de magnésium de terres rares, les éléments de terres rares ajoutés sont enrichis à l'avant de l'interface solide-liquide, provoquant une surfusion des composants. de nouvelles zones de nucléation sont formées dans la zone de surfusion pour former de beaux cristaux équiaxés. de plus, l'enrichissement des terres rares inhibe la croissance des grains α-mg, favorisant davantage le raffinement des grains; et entrave la recristallisation et la croissance des grains pendant le travail à chaud et le recuit.

4.lesure une solution solide

la plupart des éléments de terres rares ont une grande solubilité solide dans le magnésium. les atomes de terres rares se dissolvent dans la matrice de magnésium, et les ions de terres rares trivalents remplacent les ions de magnésium bivalents, qui ralentit le taux de diffusion atomique et entrave le mouvement de luxation, renforçant ainsi la matrice et améliorant la force et les performances de fluage à haute température de l'alliage.

5. effet de renforcement de la diffusion

les terres rares et le magnésium ou d'autres éléments d'alliage forment des composés intermétalliques stables pendant le processus de solidification de l'alliage. ces composés intermétalliques contenant des terres rares ont généralement les caractéristiques d'un point de fusion élevé et d'une stabilité thermique élevée. ils sont dispersés à des joints de grains et à l'intérieur des grains sous forme de particules de composés fines. à des températures élevées, ils peuvent épingler les frontières des grains, inhiber le glissement des limites des grains et entraver le mouvement de dislocation, renforçant ainsi la matrice en alliage.