稀土镁合金的研究现状及应用
稀土镁合金的研发及应用现状
四、未来发展趋势
1、新材料研发:随着科技的发展,未来将会有更多新型的稀土镁合金问世。 通过改进合金成分和制备工艺,进一步提高稀土镁合金的性能,满足不同领域的 需求。
2、环保与可持续发展:在环保和可持续发展的背景下,研发环保型的稀土 镁合金及其回收再利用技术将成为未来的重要方向。这将有助于减少对环境的负 面影响,并促进稀土资源的可持续利用。
三、稀土镁合金的应用现状
1、航空航天领域:由于稀土镁合金具有优良的轻量化和抗腐蚀性能,因此 在航空航天领域的应用尤为广泛。例如,飞机机身、起落架、发动机部件等都使 用了稀土镁合金。
2、汽车领域:汽车工业是稀土镁合金的重要应用领域。镁合金可以大幅度 减轻车身重量,提高燃油效率,降低碳排放。在汽车零部件如发动机罩、车门、 座椅骨架等方面都有广泛应用。
英美青春剧往往以校园生活为背景,年轻人的成长、友情和爱情。情节通常 围绕主角们的学校生活、家庭关系以及情感经历展开。这些剧集往往给观众留下 深刻的印象,其主要特点如下:
1、情节曲折:英美青春剧的情节设置往往更加曲折,人物关系也更为复杂。 主角们通常会经历一系列的挫折和磨难,例如与朋友之间的矛盾、考试失败、失 恋等。这些情节让观众感同身受,也使得剧情更具吸引力。
通常采用化学合成、物理沉积、热解等方法制备稀土发光材料。而在应用领 域方面,稀土发光材料已广泛应用于显示、照明、医疗等多个领域。
应用进展
1、显示技术:稀土发光材料在显示技术领域的应用进展主要体现在发展新 型的稀土发光显示器。目前,基于稀土发光材料的显示器具有高亮度、高对比度、 宽色域等优点,已成为新一代显示技术的重要发展方向。
3、跨领域合作:未来稀土镁合金的发展将需要多学科交叉合作,包括材料 科学、工程学、物理学、化学等。通过跨领域合作,可以促进稀土镁合金技术的 创新和进步,进一步拓宽其应用领域。
稀土镁合金的研究现状及应用
稀土镁合金的研究现状及应用杨素媛,张丽娟,张堡垒(北京理工大学材料科学与工程学院,北京 100081)摘 要:镁合金具有质轻、高比强度、高比刚度等优异性能。
但其强度不高,高温性能较差,为了改善其性能,在熔炼过程中加入稀土制成具有高强、耐热、耐蚀等性能的稀土镁合金,大大增加了材料的抗拉强度、延展性及抗蠕变性能,从而使镁合金在航空航天、汽车工业及电子通讯行业得到了广泛应用。
总结了稀土对镁合金的净化和阻燃作用,分析了稀土元素对合金组织和性能的影响,综述了稀土耐热镁合金、稀土高强镁合金、稀土阻燃镁合金的研究现状,并简述了稀土镁合金的应用及发展前景。
关键词:稀土镁合金;组织;力学性能;应用中图分类号:TG146 2 文献标识码:A 文章编号:1004 0277(2008)04 0081 06镁及镁合金是目前最轻的结构金属材料,具有高的比强度和比刚度,很好的抗磁性,高的电负性和导热性,良好的消震性和切削加工性能。
但是镁合金的强度不高,特别是高温性能较差,大大限制了其应用。
所以提高镁合金的室温强度和高温强度是镁合金研究中要解决的首要问题[1,2]。
大部分稀土元素与镁的原子尺寸半径相差在 15%范围内,在镁中有较大固溶度,具有良好的固溶强化、沉淀强化作用;可以有效地改善合金组织和微观结构、提高合金室温及高温力学性能、增强合金耐蚀性和耐热性等;稀土元素原子扩散能力差,对提高镁合金再结晶温度和减缓再结晶过程有显著作用;稀土元素还有很好的时效强化作用,可以析出非常稳定的弥散相粒子,从而能大幅度提高镁合金的高温强度和蠕变抗力。
因此在镁合金领域开发出一系列含稀土的镁合金,使它们具有高强、耐热、耐蚀等性能,将有效地拓展镁合金的应用领域。
1 稀土在镁合金中的作用1 1 稀土对镁合金熔体的净化作用稀土对镁合金熔体有很好的净化作用,具有除氢净化及除氧化夹杂物的作用。
在熔炼过程中,由于镁的化学性质非常活泼,易与水气发生反应使镁合金具有较强的析氢倾向。
高性能稀土镁合金助力汽车行业迈向绿色环保
高性能稀土镁合金助力汽车行业迈向绿色环保稀土镁合金是一种具有广泛应用前景的新材料,尤其在汽车行业中具备独特的优势。
本文将探讨高性能稀土镁合金如何助力汽车行业迈向绿色环保的发展。
1. 引言随着全球环保意识的增强,汽车行业正朝着绿色环保的方向发展。
传统的铝合金和钢材在提升汽车燃油效率和减少二氧化碳排放方面面临着一定的挑战。
而稀土镁合金因其较低的密度、较高的强度和良好的加工性能,正成为汽车行业追求绿色环保的理想材料之一。
2. 稀土镁合金的特性稀土镁合金是由镁和稀土元素组成的合金,其独特的特性使其得到广泛应用。
首先,稀土镁合金具有较低的密度,相比于传统的钢材和铝合金,其密度更低,可以减轻汽车整体重量。
其次,稀土镁合金拥有良好的强度和刚性,能够满足汽车结构的安全性要求。
此外,稀土镁合金还具备优异的耐腐蚀性和良好的耐热性能,能够适应汽车复杂的工作环境。
3. 稀土镁合金在汽车行业中的应用(1)车身结构:稀土镁合金可以应用于汽车的车身结构中,通过替代传统的钢材和铝合金,减轻汽车整体重量,从而提高燃油效率。
稀土镁合金的强度和刚性能够满足车身结构的要求,保证乘员安全。
此外,稀土镁合金的优异耐腐蚀性确保了车身在恶劣环境下的耐久性。
(2)发动机部件:稀土镁合金可以应用于发动机的部件制造,如缸体和曲轴。
稀土镁合金具有良好的耐高温性能和强度,能够承受高温和高压的工作环境,提高发动机的效率和可靠性。
(3)电动车辆:随着电动车辆的兴起,稀土镁合金也在电动车辆中得到广泛应用。
由于稀土镁合金的较低密度,电动车辆使用稀土镁合金材料可以使电池续航里程更长,提高电动车辆的能量利用率。
4. 稀土镁合金的挑战和未来发展稀土镁合金在汽车行业中的应用仍面临一些挑战。
首先,稀土元素的稀缺性和环境影响需要得到合理的管理和利用,以避免对环境产生负面影响。
其次,稀土镁合金的加工和成型技术仍需要进一步改进和发展,以满足汽车行业对材料的高要求。
此外,稀土镁合金的成本仍然较高,降低成本是提高其应用前景的关键。
稀土在镁合金中作用的研究现状
稀土在镁合金中作用的研究现状作者:杜一鸣来源:《经营管理者·下旬刊》2016年第10期摘要:稀土元素在镁合金中具有阻燃、净化熔体等作用,能有效改善合金的铸造性能:可细化显微组织、形成准晶相、抑制形变织构,提高镁合金的室温及高温强度和塑韧性等力学性能;并改变镁合金表面腐蚀层结构、控制阴极相数量和分布以及影响电化学过程,从而改善镁合金的耐腐蚀性能。
总结了利用稀土元素改善镁合金组织性能的研究现状,并对稀土钱合金的发展前景进行了展望。
关键词:稀土镁合金组织性能现状一、镁合金概述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前期开发工作意义重大。
然而普通镁合金强度偏低、耐热耐蚀等性能较差仍然是制约镁合金大规模应用的瓶颈问题。
大部分稀土元素与镁的原子尺寸半径相差在±15%范围内,在镁中有较大固溶度,具有良好的固溶强化、沉淀强化作用;可以有效地改善合金组织和微观结构、提高合金室温及高温力学性能、增强合金耐蚀性和耐热性等;稀土元素原子扩散能力差,对提高镁合金再结晶温度和减缓再结晶过程有显著作用;稀土元素还有很好的时效强化作用,可以析出非常稳定的弥散相粒子,从而能大幅度提高镁合金的高温强度和蠕变抗力。
因此在镁合金领域开发出一系列含稀土的镁合金,使它们具有高强、耐热、耐蚀等性能,将有效地拓展镁合金的应用领域。
二、稀土的作用1.熔体净化,保护。
稀土元素在镁合金熔体中具有除氢、除氧、除硫、除铁、除夹杂物的作用,达到除气精炼、净化熔体的效果。
镁合金在熔炼过程中极易氧化燃烧,工业生产镁合金一般采用熔剂覆盖或气体保护法熔炼,但都存在不少缺点,如果能够提高镁合金熔体自身的起燃温度则有可能实现镁合金大气下直接熔炼,这对镁合金的进一步推广应用意义重大。
稀土镁合金的研究现状
稀土镁合金的研究现状摘要:镁合金是目前最轻的结构金属材料,稀土的加入对改善其组织和提高耐腐蚀性,特别是高温性能具有重要作用。
本文介绍了稀土镁合金的研究现状以及压铸和快速成型稀土镁合金。
关键词:稀土镁合金;压铸;快速成型Abstract :Magnesium alloys are the most light structure metal materials ,the rare earth to improve their organization and improve corrosion resistance, especially high temperature performance has an important role,Study situation of Rare-earth Magnesium Alloys were introduced in the paper and pressure casting and rapid prototyping the rare earth magnesium alloys were introduced.Key words: Rare-earth Magnesium Alloys; Pressure Casting; Rapid Prototyping 镁合金是最轻的工程结构材料,具有密度小、比强度和比刚度高、导热导电性好、阻尼减震性能高、电磁屏蔽性好、良好的铸造性能、易于加工成型、废料容易回收等一系列优点,因此,目前被广泛应用于汽车、电子、航空航天等诸多领域,具有极为广阔的应用前景。
稀土元素由于具有独特的核外电子排布,表现出独特的性质,对0、S和其他非金属元素有较强的亲和力,在冶金过程中可以净化合金熔体、改善合金组织、提高合金室温力学性能、增强合金耐腐蚀性能等。
近年来,根据对材料的性能要求而研制开发了一系列含稀土的高强、耐热、抗蠕变、阻燃等镁合金,稀土作为主要的合金元素或微合金化元素在镁合金研究领域发挥愈来愈重要的作用[1]。
铸造稀土镁合金的研究综述
铸造稀土镁合金的研究综述镁合金作为最轻的金属结构材料,具有密度小、铸造性能好比强度和比刚度高、可回收性强等一系列优点,在航空航天、汽车、电子通信等领域得到广泛应用[1]。
在实际应用中,由于镁合金塑性加工困难,镁合金产品主要以压铸为主[2]。
然而与铸造铝合金相比,常规铸造镁合金的力学性能及耐热性能偏低,从而限制了其进一步应用,通过在铸造镁合金中添加稀土可以显著提高合金的力学性能及耐热性能[3],进一步扩大其应用范围。
1.铸造稀土镁合金的研究现状常用的铸造稀土镁合金可分为Mg-Al-RE系,Mg-Zn-RE系,Mg-RE系合金3类。
近些年来,主要采用合金化方法来研究铸造稀土镁合金中的微观组织及其对力学性能的影响。
1.1Mg-Al-RE系Mg-Al系合金是常用铸造镁合金。
在Mg-Al系合金中,主要的强化相为低熔点Mg17Al12相。
当使用温度高于120℃时,Mg17Al12相会软化,且晶界附近富Al的过饱和固溶体会发生β-Mg17Al12相的非连续析出,最终导致合金抗蠕变性能的迅速降低。
因此,可以通过改变Mg17Al12相的结构和增添新的热强相来提高合金的力学性能及耐热性能。
由于RE与Al之间可形成热稳定性高的金属间化合物,并充分抑制Mg17Al12相的形成,因此,Mg-Al-RE合金具有较高的室温、高温力学性能和抗蠕变性能。
CUI X P等[4]研究了Pr对压铸AZ91合金组织与力学性能的影响,发现加入0.4%的Pr后,合金中出现了细小的针状Al11Pr3相和少量的Al6Mn6Pr相。
随着Pr的增加,Al6Mn6Pr相增加并随之粗化,Al6Mn6Pr相数量急剧增加。
AZ91-0.8Pr合金具有较优异的力学性能,其室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为228MPa、137MPa和6.8%。
Y对AZ91-Sb铸造合金的高温力学性能的影响。
发现在AZ91-0.5Sb合金中加入0.6%的Y后,会有较好的常温和高温力学性能,在150℃时的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为191MPa、111MPa和13%。
2023年稀土镁合金行业市场前景分析
2023年稀土镁合金行业市场前景分析稀土镁合金是一种新型的结构材料,具有轻、强、耐腐蚀等优点,在国防工业、航空航天、汽车工业等领域有广泛的应用前景。
以下分析稀土镁合金行业市场前景。
一、行业背景分析稀土镁合金是一种以镁为基础金属的合金,其中加入了少量稀土元素,主要用于轻量化材料的制造。
近年来,随着节能减排的要求日益提高,稀土镁合金逐渐成为一种重要的替代物。
同时,稀土镁合金也因其优异的性能,在各个领域得到了广泛的应用,如航空航天工业、汽车工业、石油化工等。
二、市场规模分析稀土镁合金市场规模由于是一种新兴材料,目前规模相对较小。
但随着相关领域的不断开发和应用,稀土镁合金的市场规模也在迅速增长。
据相关调研数据显示,稀土镁合金市场规模预计在未来几年内将会达到数十亿的规模。
三、市场应用前景分析1. 航空和航天工业稀土镁合金具有重量轻、强度高、耐热性能等优势,因此受到了航空和航天工业的广泛关注。
在航空航天工业中,稀土镁合金主要用于制造飞机、火箭等发动机零部件,能够大幅度降低发动机重量,提高能源利用效率,使航空航天器飞行的升力更强、油耗更低。
2. 汽车工业随着国家对汽车工业的要求不断提高,节能减排成为了一个重要的方向。
稀土镁合金因其轻量化、强度高、耐腐蚀等特性,使其成为了汽车工业中的重要材料。
在汽车工业中,稀土镁合金主要用于制造发动机、变速器、制动系统等零部件,能够大幅度降低汽车自重,提高能耗效率,降低环境污染。
3. 其他领域稀土镁合金由于其优异的性能,也在其他领域得到了广泛的应用,如石油化工、电子、仪表等。
例如,在石油化工领域,稀土镁合金主要用于制造管道、储罐等设备,能够提高设备耐腐蚀性能,减少设备故障。
四、技术创新分析技术创新是推动稀土镁合金市场发展的重要因素。
在国内,稀土镁合金技术研发相对落后,但随着国家对材料技术的不断引导和政策扶持,稀土镁合金技术研发和创新也在逐渐加快。
例如,国内多家科研机构正在研究和开发新的稀土镁合金材料,力求提高其性能,推动其在各行业应用的广泛化。
2024年稀土镁合金市场发展现状
2024年稀土镁合金市场发展现状简介稀土镁合金是由稀土和镁两种元素组成的合金材料。
稀土元素的加入可以显著改变镁合金的性能,使其具有良好的强度、耐腐蚀性能和耐磨性能,因此在许多领域都有广泛的应用。
本文将对稀土镁合金市场的发展现状进行分析。
行业概述稀土镁合金在汽车、航天、航空、电子等众多领域有着广泛的应用。
随着现代工业的发展和对轻量化材料需求的增加,稀土镁合金市场在全球范围内呈现出快速增长的趋势。
市场规模稀土镁合金市场在过去几年里保持稳步增长。
根据市场调研数据,2019年全球稀土镁合金市场规模达到X亿美元,并预计未来几年内会保持较高的增长速度。
稀土镁合金的需求主要来自汽车制造业、航空和航天业以及电子行业。
市场应用汽车行业稀土镁合金在汽车行业中的应用十分广泛。
由于其具有轻量化、高强度和良好的耐腐蚀性能,稀土镁合金可以用于制造汽车结构件、发动机零部件、车轮等。
此外,稀土镁合金还被用于制造电池壳体和电控系统,以支持新能源汽车的发展。
航空和航天业高强度、低密度是稀土镁合金在航空和航天领域的主要应用优势。
稀土镁合金可以用于制造航空发动机叶片、飞机座椅框架、导弹结构件等。
这些应用可以大大减轻飞行器的重量,提高综合性能。
电子行业稀土镁合金在电子行业中主要应用于制造手机壳体、笔记本电脑外壳和其他电子产品外壳。
稀土镁合金具有较高的强度和优良的导热性能,可以对电子产品进行有效的散热,提高产品的稳定性和使用寿命。
市场前景稀土镁合金市场的前景广阔。
随着节能减排和轻量化的需求增加,稀土镁合金作为一种新型材料有着广泛的应用前景。
特别是在汽车、航空和航天等领域,稀土镁合金的应用潜力巨大。
未来几年内,稀土镁合金市场将继续保持较高的增长速度。
结论综上所述,稀土镁合金市场在全球范围内呈现出快速增长的趋势。
其在汽车、航空和航天、电子等领域的应用越来越广泛。
随着现代工业的发展和轻量化材料需求的增加,稀土镁合金市场有着广阔的前景。
稀土镁合金组织和性能研究
稀土元素和合适的热处理工艺可以有效地控制晶粒大小、分布情况以及界面 形态,从而实现材料性能的优化。
总之,对稀土镁合金的组织、性能及半固态组织演变规律的深入了解,将有 助于我们更好地掌握材料制备和使用的关键因素,为未来镁合金材料的发展和应 用奠定基础。
镁合金作为一种轻质、高强度的材料,日益受到科研和工业界的。尤其是生 物医用镁合金,由于其良好的生物相容性和腐蚀降解性,成为了研究热点。本次 演示对新型生物镁合金MgZnCaZrNdY的组织、力学性能和腐蚀行为进行了深入研 究。
组织结构
稀土镁合金的组织结构主要包括位错、孪晶和滑移等现象。在镁合金中,位 错是指晶体中一部分相对于另一部分发生位移的缺陷,其数量和分布对材料的力 学性能有重要影响。孪晶是指晶体中两个或多个晶格区域沿着一定的镜面对称排 列,
以提高晶体的整体自由能。滑移则是晶体中原子在切应力作用下沿着滑移面 发生相对位移的现象。
增加位错密度,从而改善稀土镁合金的强度和硬度;时效处理可以析出强化 相,提高基体的硬化程度和耐磨性能;形变强化可以通过冷加工增加位错密度, 提高稀土镁合金的强度和硬度。然而,热处理工艺的不当控制可能会导致稀土镁 合金出现裂纹、晶粒
粗大等问题,因此需要精确控制热处理工艺参数。
针对存在的问题提出解决办法和 改进建议
二、英美文化青春剧与英美青春 剧的差异
英美文化青春剧与英美青春剧的差异主要体现在以下几个方面:
1、文化背景:英美文化青春剧更加注重文化背景的呈现。剧集往往会通过 细节展现出英国或美国的特定文化元素,如风俗习惯、历史传统等。而英美青
春剧则较少文化背景,更加强调年轻人的普遍性问题。
2、价值观:英美文化青春剧通常会呈现不同的价值观和信仰体系。
2、人物个性鲜明:英美青春剧的主角们通常具有鲜明的个性特征,例如自 信、独立、善良、勇敢等。这些人物的性格特点使得剧情更加丰富多彩,也更容 易引起观众的共鸣。
2023年稀土镁合金行业市场分析现状
2023年稀土镁合金行业市场分析现状稀土镁合金是一种新兴的合金材料,由稀土元素和镁元素组成。
它具有低密度、高强度、优良的热膨胀性能和耐腐蚀性能等特点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等领域。
稀土镁合金行业市场目前正在逐步发展壮大。
首先,随着航空航天业、汽车制造业和其他工业领域对轻质、高强度材料的需求增加,稀土镁合金作为一种重要的新型材料,其应用领域正在不断拓展。
目前,稀土镁合金主要在飞机、汽车、火箭等领域得到应用,但随着技术的发展和市场的拓展,其应用领域将进一步扩大。
其次,稀土镁合金作为一种环保、节能的材料,符合当前全球可持续发展的趋势。
稀土镁合金的生产过程中能耗低、环境污染少,与传统的铝合金和钢铁材料相比,其制造过程对环境的影响更小,更加符合环境保护的要求。
因此,在环保要求越来越严格的今天,稀土镁合金的市场前景非常广阔。
然而,稀土镁合金行业也面临一些挑战。
首先,稀土镁合金的生产工艺复杂,技术要求高,生产成本较高。
这使得稀土镁合金的价格相对较高,限制了其市场的拓展。
其次,由于稀土元素资源的稀缺,加上稀土元素的价格不断上涨,稀土镁合金的生产成本也在上升。
这给稀土镁合金行业带来了一定的不确定性。
同时,稀土镁合金行业市场的竞争也在加剧。
随着行业的发展,越来越多的企业进入该行业,市场上的竞争也越来越激烈。
此外,一些国家和地区也开始加大对稀土元素和稀土合金出口的限制,给稀土镁合金行业带来了一定的不确定因素。
为了应对这些挑战,稀土镁合金行业需要加强技术研发,降低生产成本,寻找替代稀土元素的材料,开拓新的市场。
同时,政府和行业协会也应加大政策扶持力度,推动稀土镁合金行业的发展。
综上所述,稀土镁合金行业市场正处于快速发展阶段,具有广阔的市场空间和潜力。
要在竞争激烈的市场中取得优势,企业需要不断创新、加强技术研发,降低生产成本,开拓新的市场,以适应市场的变化和需求的变化。
同时,政府和行业协会也应加大对稀土镁合金行业的支持力度,为其发展提供良好的政策环境。
稀土镁合金
稀土镁合金 稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,称为稀土元素(Rare Earth)。
简称稀土(RE 或R)。
1. Mg-Al-RE 系镁合金组织与性能摘要: 通过铸造和挤压变形工艺, 研究了AE (Mg-Al-RE)系合金的显微组织及稀土和铝含量的变化对AE 系合金显微组织和力学性能的影响. 实验结果表明: AE 系合金的铸态显微组织由M g α-基体相和沿晶界分布的Al4RE, 1712M g A l 相组成. 随着稀土含量的增加,1712M g A l 相逐渐消失, 4A l R E 相的体积分数增加, 并逐渐沿晶界处形成连续网状结构.挤压实验结果显示: AE 系合金具有良好的形变加工性能, 挤压后合金的强度和塑性均比铸态合金大幅度提高. 稀土元素的加入对合金形变过程中的动态再结晶有一定的抑制作用. 在AE 系稀土镁合金中增加Al 含量, 可以使合金的综合力学性能上升到一个较高的水平. 结论1) AE 系合金的铸态显微组织由M g α-基体和沿晶界分布的4A l R E 及1712M g A l 相组成.随着稀土加入量的增加, 1712M g A l 相在显微组织中逐渐消失, 4A l R E 体积分数增加, 并逐渐沿晶界处形成连续网状.2) AE 系列合金具有良好的形变加工性能. 挤压后合金的强度和塑性均比铸态合金大幅度提高.稀土元素的加入对合金形变过程中的动态再结晶有一定的抑制作用.3)在AE 系稀土镁合金中增加A l 含量可以使合金的综合力学性能上升到一个较高的水平.2. 高性能稀土镁合金的研发现状及应用摘要:介绍高性能稀土镁合金中的铸造稀土镁合金、快速凝固稀土镁合金、变形稀土镁合金、稀土耐热镁合金、稀土阻燃镁合金,并对高性能稀土镁合金在国内外的研发现状及在军民品上的应用状况作了较详细的叙述.1 稀土镁合金的研发动向1. 1铸造稀土镁合金传统的镁合金耐热、抗高温蠕变等性能较差,通常只能用于120 ℃以下的场合,达不到交通工具发动机和传动部件需要耐温150~200 ℃、250 ℃甚至更高的要求,从而限制了它的应用. 围绕着如何提高铸造镁合金的力学、耐腐蚀、耐高温、抗蠕变等性能,研究人员对稀土作为镁合金添加剂或合金元素的作用进行了大量研究,取得了瞩目的成绩1. 2快速凝固稀土镁合金快速凝固工艺的原理适于改进镁合金的力学性能. 由于冷却速率相当快,可获得在传统铸造工艺条件下得不到的铸件成分、相结构,如晶粒细小、无偏析、过饱和固溶、亚稳相、化合物细小弥散等. 快速凝固是最新发展的一类制备高性能材料的先进技术,使镁合金的开发进入一个崭新的领域.快速凝固技术的三大类(雾化、流铸和原处熔化) 都可以用于镁合金的生产.通过快速冷却制备的凝固镁合金,由于大量超过平衡溶度的稀土元素固溶到镁中可以大幅度地降低轴比( c/a) ,扩展α- Mg 的固溶区间,激发新的滑移系,从而提高镁合金的塑性变形能力; 也可提高镁合金微观组织的均匀性,避免局部微电池作用,降低了镁合金的腐蚀趋势.1.3 变形稀土镁合金变形稀土镁合金比铸造镁合金具有更高的强度、更好的塑性. 研究表明镁合金在热变形后,组织得到了显著细化,铸造组织缺陷被消除,使得产品的综合力学性能大大提高[2 ] . 发展变形镁合金制品可使镁合金更大地应用于结构件上,如轧制的薄板或厚板、挤压材和锻件. 但由于变形镁合金的开发与研究不够充分,有关稀土对其组织性能影响的研究远不如稀土在铸造镁合金中的研究那么深入和充分,相关的公开专题研究报道相对较少.1.4 稀土耐热镁合金耐热性差是阻碍镁合金广泛应用的主要原因之一. 当温度升高时,它的强度和抗蠕变性能大幅度下降,使它难以作为关键零件(如发动机零件) 材料在汽车等工业中得到更广泛的应用.1.5 稀土阻燃镁合金镁合金常用的阻燃方法为熔剂保护和SF6 混合气体保护;但相对而言,合金化阻燃是一种更理想的阻燃方法. 其机理是在合金中添加特定的合金元素来影响合金氧化的热力学反应与动力学过程,形成具有保护作用的致密的氧化膜,达到阻止合金剧烈氧化的目的. 与熔剂保护和SF6 气体保护相比,合金化阻燃可以消除熔剂夹杂,提高合金的力学性能与抗腐蚀性,消除有害气体对大气的污染. 通过合金化的方法来达到阻燃的目的将是镁合金熔炼阻燃的发展方向.稀土在镁合金中的主要作用与效果熔体净化作用稀土元素在镁合金熔体中具有除氢、除氧、除硫、除铁、除夹杂物的作用, 达到除气精炼、净化熔体的效果。
新型稀土增强镁合金材料的研究进展与应用前景
新型稀土增强镁合金材料的研究进展与应用前景新型稀土增强镁合金材料的研究进展与应用前景稀土增强镁合金材料是一类新型的高性能材料,具有轻量化、高强度、高刚性和优良的可塑性等优点。
在近年来的研究中,稀土增强镁合金材料表现出了较好的性能,并逐渐在航空航天、汽车制造、电子设备等领域中得到了广泛的应用。
本文将对目前稀土增强镁合金材料的研究进展和应用前景进行探讨。
首先,稀土元素在镁合金中的添加可以显著改善其力学性能。
传统的镁合金材料在室温下的强度和塑性之间存在矛盾,即强度高的材料往往塑性较差。
而稀土元素的添加可以通过细化晶粒、固溶强化和位错与界面的相互作用等机制,有效提高镁合金材料的力学性能。
研究表明,添加稀土元素的镁合金材料在室温下的抗拉强度可达到200-300 MPa,屈服强度可达到100-200 MPa,延伸率可达到10-20%。
这些性能接近于一些传统的结构材料,使得稀土增强镁合金材料在航空航天、汽车制造等领域中具有广泛的应用前景。
其次,稀土增强镁合金材料的研究也取得了在高温环境下的突破。
传统的镁合金材料在高温下容易发生蠕变和组织退火,导致其力学性能的丧失。
而稀土元素在镁合金中的添加可以有效提高材料的高温强度和耐热稳定性。
研究表明,添加稀土元素的镁合金材料在高温环境下的抗拉强度可达到150-250 MPa,屈服强度可达到80-150 MPa。
此外,稀土元素的添加还可以改善镁合金材料的高温抗氧化性能和耐热稳定性,延长材料的使用寿命。
因此,稀土增强镁合金材料在高温环境下的应用前景也是非常广阔的。
然而,稀土增强镁合金材料仍然存在一些挑战和问题需要解决。
首先,稀土元素具有较高的成本和环境风险,其添加会增加材料的制备成本和环境污染。
因此,如何降低稀土材料的添加量或开发替代稀土元素的增强方法是一个亟待解决的问题。
其次,稀土元素的添加对材料的成形性能和可焊性也会产生一定的影响,进一步限制了稀土增强镁合金材料的广泛应用。
2024年稀土镁合金市场规模分析
2024年稀土镁合金市场规模分析1. 引言稀土镁合金是一种具有优异机械性能和耐高温特性的金属材料,广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶建造等领域。
本文将对稀土镁合金市场规模进行深入分析,以了解其当前的市场情况和未来的发展趋势。
2. 稀土镁合金市场概览稀土镁合金市场是一个重要的金属材料市场,其主要产品包括镁合金板、镁合金管、镁合金棒等。
稀土镁合金的市场需求主要受制造业的影响,随着全球制造业的快速发展,稀土镁合金市场也获得了显著增长。
3. 稀土镁合金市场规模发展历程稀土镁合金市场规模在过去几年中持续增长。
据统计数据显示,2015年稀土镁合金市场规模为XX亿美元,到2020年已增长至XX亿美元。
这表明稀土镁合金市场正以快速的速度扩大,并逐渐成为一个具有潜力的市场。
4. 2024年稀土镁合金市场规模分析根据市场研究分析,稀土镁合金市场规模的增长主要受以下因素影响:4.1 制造业需求增长稀土镁合金具有轻质、高强度和耐高温等特点,在制造业中有广泛的应用。
制造业是稀土镁合金市场的主要需求来源,随着全球制造业的增长,对稀土镁合金的需求也将增加。
4.2 新兴市场需求增大新兴市场对于稀土镁合金的需求也呈现出快速增长的趋势。
特别是在亚洲地区,汽车制造业和航空航天业的发展带动了稀土镁合金市场的增长。
4.3 环保意识增强随着全球环保意识的提高,对于轻量化材料的需求也越来越高。
稀土镁合金由于其轻质特性而备受关注,这也促进了稀土镁合金市场规模的增长。
5. 稀土镁合金市场发展趋势展望基于以上分析,可以预见稀土镁合金市场规模将继续保持增长的趋势,并在未来几年内实现更大的发展。
以下是市场发展的几个重要趋势:5.1 技术升级和创新稀土镁合金市场将继续推动技术升级和创新,以满足不同领域的需求。
新的生产工艺和材料配方将进一步提高稀土镁合金的性能,促进市场需求的增长。
5.2 多样化的应用领域稀土镁合金的多样化应用领域将为市场带来更多机会。
除了传统的航空航天和汽车制造业,稀土镁合金还可以广泛应用于电子设备、医疗器械等领域,拓展市场规模。
2024年稀土镁合金市场分析现状
2024年稀土镁合金市场分析现状摘要本文对稀土镁合金市场进行了综合分析和评估。
首先,介绍了稀土镁合金的定义、特点以及应用。
然后,对全球稀土镁合金市场进行了总体规模和发展趋势的分析。
接下来,结合相关数据和市场调研,对稀土镁合金市场的供需状况进行了探讨。
最后,提出了今后稀土镁合金市场发展的几点建议和展望。
1. 引言稀土镁合金是一种重要的轻金属合金材料,具有密度低、强度高、刚性好、耐热、耐腐蚀等特点,广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。
随着工业技术的不断发展和对轻量化材料需求的增加,稀土镁合金的市场前景十分广阔。
2. 全球市场规模及发展趋势根据市场研究机构的数据显示,全球稀土镁合金市场规模正在不断扩大。
截至2019年,全球稀土镁合金市场的总产量超过X吨,预计未来几年内将保持稳定增长。
主要驱动因素包括对轻量化材料的需求增加以及技术创新的推动。
稀土镁合金市场的发展趋势主要体现在以下几个方面: - 自动化制造和数控技术的应用,提高稀土镁合金的生产效率和质量。
- 新材料技术的不断创新,提高稀土镁合金的性能和稳定性。
- 互联网和物联网的发展,推动稀土镁合金在智能制造和智能交通领域的应用。
- 环境保护和可持续发展的迫切需求,促进稀土镁合金的替代传统材料。
3. 稀土镁合金市场的供需状况稀土镁合金市场的供需状况主要由以下几个方面决定: - 供应方面,稀土镁合金的生产受制于稀土和镁资源的供应状况。
由于稀土资源的稀缺性,加之环境保护限制,稀土镁合金的供应相对紧张。
然而,随着技术进步和资源开发的加强,稀土镁合金的供应将逐渐增加。
- 需求方面,稀土镁合金在汽车、航空航天、电子等领域的应用需求日益增加。
随着全球经济的发展和人民生活水平的提高,对轻量化材料的需求将进一步增长,稀土镁合金市场的需求潜力巨大。
4. 市场竞争格局全球稀土镁合金市场竞争激烈,主要的竞争企业包括中国、美国、澳大利亚等国家的稀土镁合金制造商。
其中,中国是全球最大的稀土镁合金生产国,占据着稳定的市场份额。
2024年稀土镁合金市场前景分析
2024年稀土镁合金市场前景分析引言稀土镁合金是一种重要的功能材料,具有广泛的应用前景。
本文将从需求增长、市场趋势、竞争态势和政策支持等方面,对稀土镁合金市场的前景进行分析。
需求增长稀土镁合金作为轻量化材料,具有密度低、强度高、延展性好等优势,被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
随着全球经济的发展和工业化进程的推进,对节能环保和轻量化材料的需求不断增长,稀土镁合金市场将迎来更大的发展空间。
市场趋势1.轻量化是未来发展的趋势:在汽车工业中,由于汽车的重量直接影响燃油效率和碳排放量,轻量化成为汽车制造业的热门话题。
稀土镁合金因其轻质高强的特性,能够有效减轻汽车重量,实现节能减排。
因此,稀土镁合金在汽车行业的应用前景广阔。
2.新能源汽车市场的崛起:随着全球对环境保护意识的提高和对能源危机的担忧,新能源汽车市场蓬勃发展。
稀土镁合金作为新能源汽车的重要材料,将在电池、电动驱动系统等方面发挥关键作用,未来市场潜力巨大。
3.电子设备的小型化趋势:随着科技的进步,电子设备日益小型化,对材料的要求也越来越高。
稀土镁合金具有优异的导电性和导热性能,可以应用于电子散热器、电池等领域,未来市场需求将进一步增长。
竞争态势稀土镁合金市场竞争激烈,主要竞争对手包括国内外的企业。
其中,国内主要的竞争企业有: - 中国北方稀土集团 - 云南稀土集团 - 三一重工 - 中电新材料国外主要的竞争企业有: - Lynas(澳大利亚) - Molycorp(美国) - 金沙江稀土(加拿大)稀土镁合金生产企业之间竞争主要体现在产品质量、技术研发、成本控制和市场拓展等方面。
随着市场的不断发展,稀土镁合金市场竞争将更加激烈。
政策支持政府作为推动稀土镁合金产业发展的主导者,将提供政策支持,包括优惠税收政策、技术研发资金支持和市场准入政策等。
例如,中国政府将稀土镁合金列为重点发展的新材料产业,并给予税收优惠和财政补贴,以吸引更多企业投资发展。
稀土在镁合金中作用的研究现状
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ห้องสมุดไป่ตู้
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高性能稀土镁合金研究与应用
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9~20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。
2023年稀土镁合金行业市场调研报告
2023年稀土镁合金行业市场调研报告近年来,随着环保产业的兴起和日益严格的能源消耗标准,稀土镁合金被广泛应用于轻量化、节能等领域。
稀土镁合金的优良性能使其成为汽车、航空、航天、电子等重要行业采用材料。
市场需求稀土镁合金市场的需求主要来自于轻量化、环保和能源消耗的要求。
在汽车行业中,可以通过减少车身重量和引擎重量来提高燃油效率,减少碳排放,符合全球汽车环保要求。
在航空航天领域中,降低飞机重量可以提高机身载货量和飞机性能。
随着新能源汽车发展的需求增加,稀土镁合金的市场需求将继续增加。
此外,稀土镁合金的应用范围还包括电子、化工、机械等领域。
市场竞争稀土镁合金行业的竞争主要来自于材料的质量、性能和价格等方面。
由于稀土镁合金的原材料价格较高且生产工艺复杂,国内当前生产的稀土镁合金品质参差不齐,价格较高。
此外,国内稀土镁合金生产企业数量较少,市场竞争激烈程度较低。
市场前景稀土镁合金的市场前景广阔。
在供需结构方面,未来5-10年国内需求将呈稳步增长的趋势,特别是在新能源汽车、航空航天、电子等领域,需求将持续增长。
随着国家环保政策逐步推进,特别是在汽车行业中,稀土镁合金替代传统材料的需求将继续增加。
同时,随着科技不断发展,稀土镁合金性能的提升、生产成本的降低,未来市场前景可期。
市场发展难点当前稀土镁合金行业存在着原材料成本较高、生产工艺复杂、技术创新难度较大、品质参差不齐等问题。
此外,国内稀土镁合金行业生产企业数量不足,面对市场需求持续增长的挑战。
为了促进稀土镁合金行业的发展,在政策、技术、资金等多方面需要加以促进,培育更多高质量稀土镁合金生产企业,提高产品品质和市场竞争力,创造更为广阔的市场空间。
综上所述,稀土镁合金是一种应用前景广阔的材料,当前市场需求持续增长。
稀土镁合金行业在技术、品质、市场等方面还存在着一定难点和挑战,需要政策、技术、资金等多方面加以推动和促进,以促进稀土镁合金行业的健康快速发展。
稀土镁合金研究报告
稀土镁合金研究报告摘要稀土镁合金是一种新型的轻质合金材料,其具有较低的密度、较高的机械性能和良好的抗腐蚀性能,因此在航空、汽车、电子等领域得到了广泛应用。
本文对稀土镁合金的研究现状进行了综述,重点介绍了其组织结构、力学性能、成形加工性能、耐蚀性能及应用前景等方面的研究成果,并对未来的研究方向进行了展望。
关键词:稀土镁合金;组织结构;力学性能;成形加工性能;耐蚀性能;应用前景一、引言稀土镁合金是指在镁基合金中添加稀土元素的一类合金,具有优异的综合性能,是一种理想的轻质结构材料。
稀土元素的添加可以引起合金晶粒细化和强化,同时提高了合金的耐蚀性和耐热性。
由于其密度低、强度高、刚性好、热膨胀系数小等优点,稀土镁合金在航空、汽车、电子等领域有着广泛的应用前景。
二、组织结构稀土镁合金的组织结构主要包括基体相、二次相和稀土元素的分布状态。
其中,基体相是指由镁为主要成分的α-Mg固溶体,二次相主要有Mg17Al12,Mg2Si等,这些相粒子分布在基体相中间。
稀土元素的加入可以使这些相的粒子更加细小和均匀分布,从而有效的提高了合金的强度和塑性。
三、力学性能稀土镁合金的力学性能主要包括拉伸性能、压缩性能、弯曲性能等。
研究表明,在加入适量的稀土元素之后,合金的强度和塑性均有所提高。
例如,在加入5%的稀土元素之后,合金的抗拉强度可以提高20%以上,同时延伸率也有明显的提高。
四、成形加工性能稀土镁合金的成形加工性能主要包括挤压成形、拉伸成形、锻造成形等。
研究表明,稀土镁合金与纯镁合金相比,在成形加工性能方面有着明显的优势。
在挤压成形方面,稀土镁合金的线膨胀系数更小,挤压性能更好,在锻造成形方面,其热加工韧性也更高,有着更好的成形加工性能。
五、耐蚀性能稀土镁合金的耐蚀性能主要表现在耐腐蚀性和耐热性方面。
稀土元素的添加可以增加合金表面的氧化层厚度,从而提高了合金的耐腐蚀性。
同时,稀土元素的加入还可以使合金在高温下保持较好的稳定性,从而提高了合金的耐热性。
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稀土镁合金的研究现状及应用作者:杨素媛, 张丽娟, ZHANG Bao-lei, YANG Su-yuan, ZHANG Li-juan, ZHANG Bao-lei 作者单位:北京理工大学,材料科学与工程学院,北京,100081刊名:稀土英文刊名:CHINESE RARE EARTHS年,卷(期):2008,29(4)被引用次数:10次1.范超;李华基;饶劲松阻燃镁合金的研究现状和发展趋势[期刊论文]-冶金丛刊 2005(06)2.李华基镧、铈和富镧混合稀土对镁合金起燃温度的影响 2001(zk)3.黄晓锋;周宏;何镇明阻燃镁合金起燃温度的研究[期刊论文]-稀有金属材料与工程 2002(03)4.Brown R Int ernational magnesium association 54th annual world confer ence 1997(7-8)5.余强国;翁国庆稀土镁合金的发展、应用及开发[期刊论文]-稀有金属与硬质合金 2006(03)6.周开文;孙仙奇;庄应烘稀土镁合金的研究状况[期刊论文]-广西大学学报(哲学社会科学版) 2006(31)7.刘正;张奎;曾小勤镁基轻质合金理论基础及其应用 20028.黎业生;董定乾;吴子平稀土镁合金的研究现状及应用前景[期刊论文]-轻合金加工技术 2006(4)9.李娜;刘建睿;王栓强稀土在镁及镁合金中的应用[期刊论文]-铸造 2006(10)10.王立世;段汉桥;魏伯康混合稀土对AZ91镁合金组织和性能的影响[期刊论文]-特种铸造及有色合金 2002(3)11.裴利霞;张金山;高义斌稀土元素镧对AZ91镁合金显微组织及硬度的影响[期刊论文]-铸造设备研究 2005(01)12.韩英芬;刘建容;沈淑娟镁合金中非金属夹杂物及其净化方法[期刊论文]-铸造技术 2006(06)13.范才河;陈刚;严红革稀土在镁及镁合金中的作用[期刊论文]-材料导报 2005(07)14.刘静安稀土在有色金属工业的开发与应用[期刊论文]-四川稀土 2003(02)15.张洪杰;孟健;唐定骧高性能镁-稀土结构材料的研制、开发与应用[期刊论文]-中国稀土学报 2004(01)16.马刚;郭胜利稀土在镁合金中的应用[期刊论文]-宁夏工程技术 2005(06)17.樊建锋;杨根仓;周尧和新型稀土阻燃镁合金研究[期刊论文]-铸造技术 2007(02)18.Ravi N V Kumar;Blandin J J;Suery M Effect of alloying elements on the ignition resistance of magnesium alloys 2003(49)19.彭建国;王渠东;曾小勤镁合金抗氧化及合金化阻燃研究进展[期刊论文]-轻合金加工技术 2005(04)20.邹永良混合稀土对ZM5镁合金熔炼起燃温度的影响[期刊论文]-重庆大学学报 2003(05)21.樊建锋;杨根仓;周尧和Mg-3.5Y-0.8Ca阻燃镁合金的高温氧化特性[期刊论文]-中国有色金属学报 2006(10)22.肖阳;张新明;陈健美Mg-15Gd-0.6Zr合金的组织与力学性能[期刊论文]-中国有色金属学报 2006(11)23.童炎;王渠东;高岩Mg-13Gd-3Y-0.4Zr合金热处理工艺优化及其性能[期刊论文]-轻金属 2007(3)24.肖阳;张新明;陈健美Mg-9Gd-4Y-0.6Zr合金挤压T5态的高温组织与力学性能[期刊论文]-中国有色金属学报2006(04)25.张新明;肖阳;陈健美挤压温度对Mg-9Gd-4Y-0.6Zr合金组织与力学性能的影响[期刊论文]-中国有色金属学报2006(03)26.肖阳;张新明;陈健美高强耐热Mg-9Gd-4Y-0.6Zr合金的性能[期刊论文]-中南大学学报(自然科学版)2006(05)27.李明照;马非;王社斌高强度镁合金的研究与开发 200528.日本科学家开发出高强度镁合金材料[期刊论文]-国外科技动态 2001(04)29.张菊梅;蒋百灵;王志虎镁合金强韧化的研究现状及发展[期刊论文]-热加工工艺 2006(08)30.Rudi R s;Kumado S;Ikeya N High temperature strength of semi-solid formed Mg-Zn-Al-Ca alloys 200031.张诗昌;段汉桥主要合金元素对镁合金组织和性能的影响[期刊论文]-铸造 2001(06)32.中国机械工程学会铸造专业学会铸造手册 199333.金正爱镁合金-航天航空的轻型材料 1997(09)34.赵志远稀土金属在铸造镁合金中的应用 1993(12)1.期刊论文吕勤云.沙桂英.LV Qin-yun.SHA Gui-ying搅拌摩擦加工对稀土镁合金组织与性能的影响-沈阳航空工业学院学报2008,25(1)制定三种参数对Mg-Nd-Zn-Zr稀土镁合金进行搅拌摩擦加工处理(FSP),通过金相实验观察了合金加工前后的显微组织,发现该工艺在很大程度上细化了合金晶粒;通过拉伸实验测量了合金加工前后的常温及170℃高温力学性能,结果发现合金的力学性能较加工前有明显的提高和改善,且有很好的高温性能.分析表明,合金性能的提高主要源于合金晶粒的细化及FSP加工过程中的沉淀强化作用,而合金晶粒的细化主要是因为在加工过程中合金发生动态再结晶所致,同时合金组织与性能的变化与加工参数也有关.2.学位论文于善坤医用稀土镁合金支架基体材料制备及力学性能的研究2010许多冠状动脉严重狭窄的冠心病患者,药物治疗不能有效逆转冠状动脉狭窄,需介入治疗或开胸搭桥手术,而介入治疗的优势在于既能有效解决冠脉狭窄,又能降低手术风险,目前,介入材料如钴合金,钛合金,不锈钢材料长期植入血管后可导致血管内膜增生,从而增加晚期血栓事件,而生物可降解聚乳酸等高分子材料,由于其血管支撑性能达不到要求,限制了这类材料的使用范围。
为了解决上述材料存在的问题,本课题研发一利能够生物可降解稀土镁合金支架基体材料。
<br> 本文以具有良好生物相容性的稀土镁合金为研究对象,设计了以Mg-Y-Zr(WY=4.2%,WZr=0.5%)为基体合金,研究了不同添加量Nd, Ce(La)稀土元素对其组织与性能的影响,制备出性能优良的Mg-4.2Y-2.4Nd-0.6Ce(La)-0.5Zr,即WE43合金,并系统研究了其铸态、热处理态及挤压态的显微组织结构、生物力学性能及断裂机制。
<br> WE43铸态显微组织结构观察发现,镁合金中添加适量的稀土元素Nd,Ce(La)具有良好细化晶粒作用,稀土相富集在晶界。
合金经过T4处理热处理后,稀土元素固溶到α-Mg基体中,起到了固溶强化的作用;经T6热处理后,T6态合金的显微组织结构均匀,基体内析出大量弥散的Mg-Re相,时效强化效果明显,其生物力学综合性能得到较大提高,特别是高温下的延伸率比铸态时提高了近两倍多为13.5%。
铸态合金经均匀退火后热挤压变形,结果发现,试样横截面组织发生了动态再结晶,晶粒更加细小,纵截面组织发生不完全动态再结晶,存在纤维组织和孪晶组织;挤压态经T6热处理后,合金发生完全再结晶,孪晶组织消失,第二相呈球状,沿挤压方向呈细条状分布,其生物力学性能抗拉强度进一步得到提高为270.2MPa。
WE43合金的断裂机制由铸态的准解理断裂,至热处理态的趋向韧性断裂,再至挤压态及高温下的韧性断裂演变。
<br> 本文对WE43合金的成分设计、熔铸、热处理工艺及挤压工艺作了细致的探究,论证了WE43合金可作为可控降解生物支架基体材料的生物力学相容性的可行性。
3.学位论文董丽君含稀土镁合金热/力压缩变形行为及组织、性能研究2010采用熔炼、铸锭方法制备Mg-0.45%Zn-0.50%Zr(1[#])、Mg-0.48%Zn-0.52%Zr-2.53%Nd(2[#])、Mg-0.46%Zn-0.53%Zr-2.49%Nd-3.95%Y(3[#])3种含稀土镁合金。
用GLEEBLE-1500热模拟机对2[#]、3[#]合金进行热/力压缩模拟实验,用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射分析、硬度测试及室温、高温力学性能测试研究分析了1[#]、2[#]、3[#]合金的显微组织与力学性能,获得如下主要研究结果:1)含稀土镁合金在热压缩变形过程中流变应力呈现不同的形式。
2[#]、3[#]合金试样在较低温度下变形,加工硬化成为影响材料组织性能的主要因素,应变速率越大,加工硬化就越快。
2[#]、3[#]合金在中等温度下变形,除了加工硬化外,动态回复产生软化作用。
2[#]、3[#]合金在较高温度下变形,超过一定的应变值后真应力都有下降趋势,表明材料已发生了动态再结晶,动态再结晶成为决定材料变形过程中显微组织与力学性能的主要因素。
2)2[#]、3[#]合金的热变形过程中稳态流变应力受变形温度和应变速率影响。
在同一应变速率下,真应力水平随变形温度提高而降低,且低温变形时,小应变量范围内加工硬化作用明显,达到峰值应力后试样断裂或流变应力进入稳态流变阶段,加工硬化低甚至呈现出加工软化趋势。
在同一变形温度下,对比不同应变速率的压缩曲线,材料的的峰值应力随应变速率的增大而增大。
3)通过对2[#]、3[#]合金的真应力-真应变曲线分析表明,合金在300℃温度以下变形是很困难的,加工硬化严重。
只有在超过300℃温度范围变形,动态回复和动态再结晶开始起主要软化作用而有利于合金成形。
Mg-0.5%Zn-0.5%Zr-RE合金的适宜挤压变形温度为350℃。
4)2[#]合金(Mg-0.48%Zn-0.52%Zr-2.53%Nd)的相组成为基体α(Mg)相和稀土Mg12Nd相,3[#]合金(Mg-0.46%Zn-0.53%Zr-2.49%Nd-3.95%Y)的相组成基体α(Mg)相和稀土Mg41Nd5、Mg24Y5相组成。
5)稀土元素Y对提高镁合金高温抗拉强度有明显的作用。
3[#]合金挤压态在300℃时的抗拉强度为202.53MPa,而2[#]合金挤压态在300℃时的抗拉强度只有79MPa。
T5处理能提高3[#]合金的高温抗拉强度,250℃拉伸试验时,抗拉强度从挤压态的207.6MPa提高到T5处理时的224.34MPa。
关键词:含稀土镁合金;热变形行为;显微组织;动态再结晶;力学性能4.会议论文王强.高家诚.王勇高性能稀土镁合金的研究2007稀土元素作为微量元素加入镁合金中,可以净化合金熔体,变质、细化和改善合金的微观组织,减少夹杂,显著提高镁合金的综合性能特别是高温力学性能。