el papel de los elementos de tierras raras en las aleaciones de magnesio

los elementos de tierras raras juegan un papel destacado en las aleaciones de magnesio resistentes al calor. más del 90% de estas aleaciones contienen elementos de tierras raras. debido a su estructura electrónica especial, los elementos de tierras raras tienen propiedades físicas y químicas únicas y pueden mejorar el rendimiento de las aleaciones de magnesio de muchas maneras. las funciones principales de los elementos de tierras raras en las aleaciones de magnesio incluyen cinco aspectos, como la purificación de la fusión.

1.purifique la fusión

los elementos de tierras raras tienen propiedades químicas muy activas. pueden reaccionar con hidrógeno, oxígeno, azufre y otros componentes en aleaciones de magnesio para convertir las inclusiones de metales dañinos como el hierro, el cobalto, el níquel y el cobre, en la solución en compuestos intermetálicos y eliminarlas, mejorando así la resistencia a la corrosión de la aleación.

2. impulsar las propiedades de fundición y procesamiento de la aleación

agregar elementos de tierras raras a las aleaciones de magnesio puede reducir la tendencia de oxidación de la aleación en estados líquidos y sólidos y mejorar sus propiedades de fundición. por ejemplo, la aleación mg-y tiene una excelente resistencia a la oxidación de alta temperatura. agregar elementos de tierras raras apropiadas también puede mejorar la fluidez del líquido de aleación de magnesio.

3.folvan el grano fino

en las aleaciones de magnesio de tierras raras, los elementos de tierras raras adicionales se enriquecen en la parte delantera de la interfaz de líquido sólido, causando el superenfriamiento de los componentes. se forman nuevas zonas de nucleación en la zona de superenfriamiento para formar cristales finos equios. además, el enriquecimiento de tierras raras inhibe el crecimiento de los granos α-mg, promoviendo aún más el refinamiento de grano; y dificulta la recristalización y el crecimiento de grano durante el trabajo caliente y el recocido.

4. solución sólida de fuerza

la mayoría de los elementos de tierras raras tienen una gran solubilidad sólida en el magnesio. los átomos de tierras raras se disuelven en la matriz de magnesio, y los iones de tierras raras trivalentes reemplazan los iones de magnesio bivalente, que ralentiza la velocidad de difusión atómica y obstaculiza el movimiento de dislocación, fortaleciendo así la matriz y mejorando el rendimiento de resistencia y alta temperatura de la aleación.

5. efecto de fortalecimiento de la difusión

tierras raras y magnesio u otros elementos de aleación forman compuestos intermetálicos estables durante el proceso de solidificación de la aleación. estos raros compuestos intermetálicos que contienen tierras generalmente tienen las características del alto punto de fusión y la alta estabilidad térmica. se dispersan en los límites de grano y los granos internos en forma de partículas compuestas finas. a altas temperaturas, pueden fijar los límites del grano, inhibir el deslizamiento del límite de grano y obstaculizar el movimiento de dislocación, fortaleciendo así la matriz de aleación.