黄南供应稀土镁合金稀土镁合金棒材
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稀土镁合金在大型复杂主承力铸件的应用中面临一系列的挑战。,稀土镁合金具有较高的生产成本,由于稀土元素价格较高且加工难度大,导致合金的成本较高。其次,稀土镁合金的热加工性能较差,容易出现热裂纹和韧性下降等问题,使得加工过程困难重重。此外,稀土镁合金在高温和湿热环境中存在着较大的腐蚀问题,限制了其在特殊环境下的应用。
为了实现稀土镁合金大型复杂主承力铸件的低成本化,相关研究人员在材料配方、合金纯化和热处理等方面进行了一系列的探索。他们通过改善合金材料的成分比例和纯度,优化热处理工艺,提高材料的强度和耐腐蚀性能。同时,一些科研机构和企业还致力于开发新型稀土镁合金,通过优化合金成分,克服传统稀土镁合金的缺点,并提高合金的性能。
Mg-Y-RE-Zr系列镁稀土合金具有密度低、耐热性好、抗蠕变性能优良等特点,被广泛用于航空发动机机匣、卫星支架等部件,在航空航天、交通运输等领域具有广阔的应用前景。采用铸造或者锻造等传统工艺制造镁稀土合金大型复杂构件时,制造周期较长、材料利用率低、易产生成形缺陷,限制了该系列合金在关键领域的进一步应用。
增材制造是一种利用激光或电弧等作为热源,通过熔化合金粉末或丝材,在程序控制下逐层堆积出金属零件的制造技术。当前,镁稀土合金增材制造的研究主要集中在激光粉末床熔化(LPBF)方面,由于LPBF的冷却速度极快,沉积层晶粒尺寸能低至数微米。但由于Y元素与氧较强的亲和性以及合金粉末较高的比表面积,LPBF制备的Mg-Y-RE合金中通常会存在严重的Y2O3夹杂,恶化了制件的力学性能。因此,亟需针对高活性Mg-Y-RE合金展开其他增材制造工艺的探索。
Mg-Y-RE-Zr合金在电弧熔丝增材制造过程中的组织演变机制。实验结果表明,随着沉积高度的不断提高,沉积层的冷却速度逐渐降低,导致了沉积层晶粒尺寸沿高度方向逐渐粗化。此外,电弧加热导致的多重热循环会对已沉积层形成“原位固溶”和“原位时效”的效果。沉积层底部的共晶组织在多重热循环的作用下发生溶解,随后稀土元素又在多重热循环的作用下下沉淀析出,在晶界和晶内形成了弥散分布的β’和β1相。沉积层组织主要由粗大的α-Mg枝晶和连续粗大的共晶组织组成,并未发现稀土沉淀相的存在。
稀土镁合金泛指含有稀土元素(rare earth)的镁合金。镁合金是工程应用中轻的金属结构材料,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、、电子通讯、交通运输等领域有着的应用市场,特别是在铁、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前期开发工作意义重大。
通过压铸工艺制备Mg-La-Zn-Zr系镁合金,考察Zn含量变化对镁合金组织和性能的影响。压铸态Mg-La-Zn-Zr系合金由基体相α-Mg和La2Mg17相组成,微观组织由固溶La元素的α-Mg固溶体基体相、富Zr固溶体相和沿晶界呈网状分布的Mg-Zn-La化合物相组成。随着Zn含量的增加,Mg-La-Zn-Zr系镁合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度和热导率出现先增后减的规律性变化,MgLa3.1Zn0.7Zr0.5合金具有优的力学性能和121.05W/m•k的热导率。