Застосування рідкоземельних матеріалів у магнієвому сплаві

Корисний вплив рідкоземельних елементів на кольорові метали найбільш очевидний у магнієвих сплавах. Вони не лише утворюють седитуючі деформації сплавів Mg-RE, але й мають дуже помітний вплив на системи сплавів Mg-Al, Mg-Zn та інші. Їхня основна роль полягає в наступному:
1. Удосконалення зерна
Власне подрібнення зерен магнію та магнієвих сплавів за допомогою рідкісноземельних елементів може призвести до подрібнення зерен. Перший спосіб полягає у подрібненні зерен у ливному контурі. Механізм подрібнення зерен у ливному контурі рідкісноземельних елементів для подрібнення магнієвого сплаву не полягає в дії гетерогенних ядер. Механізм дрібнозернистого подрібнення зерен магнію та магнієвих сплавів рідкісноземельних елементів полягає у збільшенні переохолодження на ріжучій кромці кристалізації. Другий спосіб полягає у запобіганні рекристалізації та росту зерен під час термічної обробки та відпалу.
2. Очищення розплавів
Рідкісноземельні елементи мають більшу спорідненість зі свербінням, ніж магній та кисень, тому вони можуть осідати з оксидами рідкісноземельних елементів, які реагують з MgO та іншими оксидами в розплаві, а потім видаляють окислювач. Вони реагують з воднем та водяною парою в розплаві, утворюючи оксиди рідкісноземельних елементів, що досягають мети дезоксигенації. Разом вони також можуть додати плинності розплаву та зменшити зморшкуватість литва, підвищити тонкість помелу.
3. Прогресивне нарощування міцності сплаву за кімнатної температури
Більшість рідкоземельних елементів у магнії мають високий ступінь розчинності у твердому стані, і зі зниженням температури відбувається значна зміна ступеня розчинності, тому рідкоземельні елементи, окрім розчинної у твердому стані арматури, все ще є корисним елементом армування, що старіє, для магнієвих сплавів, деяких рідкоземельних сполук та дисперсійної арматури.
4. Термічна стабільність механічних функцій прогресивних сплавів
Рідкісноземельні елементи є найкориснішими легуючими елементами для покращеної термостійкості магнієвих сплавів, вони можуть значно покращити високотемпературну міцність магнієвих сплавів та стійкість до високотемпературної повзучості. Причин цього багато: малий коефіцієнт стенома рідкісноземельних елементів у магнії може уповільнити процес рекристалізації та підвищити температуру рекристалізації, додати ефект старіння та термостабільність розчинної фази. Рідкісноземельні сполуки з високою температурою плавлення перетинають кристалічну межу, запобігаючи зміщенню руху та підвищуючи стійкість до високотемпературної повзучості.
5. Прогресивна корозійна стійкість сплавів
Оскільки розплав очищується, шкідливий вплив домішок заліза тощо зменшується, а отже, покращується стійкість до корозії.