Efecto de los elementos de tierras raras sobre las propiedades tribológicas de las aleaciones de magnesio

Hora : 2025-09-04 Visitas: 240

I. Introducción

Dentro de un rango de composición específico, las aleaciones de magnesio que contienen elementos de tierras raras (aleaciones RE-Mg) exhiben características de fricción y desgaste significativamente superiores en comparación con sus contrapartes de matriz sin tierras raras. Las influencias principales se pueden analizar de la siguiente manera:

II. Mejora de la resistencia al desgaste

La incorporación de elementos de tierras raras mejora sustancialmente la resistencia al desgaste de las aleaciones de magnesio. Esto se debe principalmente a que los elementos de tierras raras pueden formar fases estables en las aleaciones, y estas fases pueden impedir eficazmente el movimiento de las dislocaciones, mejorando así la dureza y resistencia de las aleaciones y reduciendo el desgaste.

III. Comportamiento dependiente de la carga

Tanto las aleaciones de magnesio convencionales como las que contienen RE demuestran tasas de desgaste aceleradas con cargas aplicadas crecientes. Esto sugiere que bajo cargas elevadas, el mecanismo de desgaste de las aleaciones puede cambiar, provocando un aumento en la tasa de desgaste.

IV. Modulación del mecanismo de desgaste

La adición de tierras raras modifica fundamentalmente los mecanismos de desgaste operativo en las aleaciones de magnesio. El comportamiento de desgaste específico demuestra una dependencia significativa de los parámetros operativos, incluida la presión de contacto, la velocidad de deslizamiento y la temperatura ambiente, y los elementos de tierras raras alteran las vías predominantes de eliminación de material.

V. Diseño de Integración Estructural-Funcional

La regulación estratégica de la composición de elementos de tierras raras permite el desarrollo de nuevas aleaciones RE-Mg de alto rendimiento con propiedades estructurales y funcionales integradas. Esto no solo optimiza el rendimiento tribológico, sino que al mismo tiempo mejora la plasticidad, la conductividad térmica y la resistencia a la corrosión, propiedades críticas para aplicaciones de ingeniería.

VI. Mecanismos de mejora del desempeño

El mecanismo de influencia de los elementos de tierras raras en el rendimiento de las aleaciones de magnesio incluye mejorar la microestructura de la aleación, mejorar la resistencia de los límites de los granos y promover el fortalecimiento de los granos finos. Estos mecanismos sinérgicos en conjunto permiten que las aleaciones RE-Mg mantengan una ductilidad excepcional al tiempo que logran capacidades superiores de resistencia al desgaste y protección contra la corrosión en comparación con las aleaciones de magnesio convencionales.

VII. Conclusión

Los elementos de tierras raras tienen un impacto positivo en el rendimiento de fricción y desgaste de las aleaciones de magnesio. Mediante un diseño razonable y la adición de elementos de tierras raras, se puede mejorar significativamente el rendimiento integral de las aleaciones de magnesio, haciéndolas más adecuadas para aplicaciones industriales con requisitos más elevados.

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