稀土与mg原子半径VIP免费

镁合金稀土合金化的研究进展摘要：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、减振性高等优点，被誉为21世纪绿色工程金属结构材料。稀土元素由于具有独特的核外电子结构，作为一种重要的合金化元素，在冶金、材料领域起着独特的作用，例如净化合金熔体，细化合金组织，提高合金力学性能和耐腐蚀性能等。综述了稀土在镁合金中的行为，介绍了一系列重要的稀土元素对镁合金的组织和力学性能的影响，并对稀土镁合金发展提出一些展望。关键词：稀土；镁合金；组织；性能Abstract：Magnesiumalloyisthelightestmetalstructurematerial，whichhaslowdensityandhighstrength，highstiffnessratioandhighshockabsorption．Itisknownasgreenmetallicstructuralmaterialsinthe21stcentury．Rareearthelementsasanimportantalloyingelementinmetallurgyplaysauniqueroleinthisfield，suchaspurificationofmoltenalloy，refinementofmicrostructure，improvementofmechanicaIpropertiesandcorrosionresistance，andsoon．Behaviorofrare-earthinmagnesiumalloyissummarizedinthispaper．Effectsofaseriesofimportantrareearthonmicrostructureandmechanicalpropertiesofmagnesiumalloysisalsointroduced．Someoutlookofrare-earthmagnesiumalloyismade．Keywords：Rare-earth；MagnesiumAlloy；Microstructure；Property镁合金是继钢铁和铝合金之后发展起来的第三类金属结构材料，被誉为“21世纪绿色工程材料”，也是目前在实际应用中最轻的金属结构材料。镁合金具有比强度高、比刚度高、阻尼减振性能好以及优异的铸造、切削加工性能和易回收等优点，在航空航天、国防军事等领域具有极其重要的应用价值[1,2]。中国是镁资源大国，镁资源储量居世界第一，随着很多金属矿产资源的日益枯竭，镁合金日益受到广泛关注。随着我国经济和工业的不断增强发展，必将加大在镁及镁合金方面研究和应用的投入，镁合金必将有更为广阔的前景和发展空间。稀土元素由于具有独特的核外电子结构，作为一种重要的合金化元素，在冶金、材料领域起着独特的作用。例如净化合金熔体，细化合金组织，提高合金力学性能和耐腐蚀性能等[3]。作为合金化元素或微合金化元素，稀土已经被广泛应用于钢铁及有色金属合金中。此外，稀土加入镁合金中，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耐蚀、耐磨等性能[4]。[1]师昌绪，李恒德，王淀佐等，加速我国金属镁工业发展的建议[J]，材料导报，15(4)(2001)5.[2]Y.Kojima,T.Aizawa,S.Kamadaetc.ProgressiveStepsinthePlatformScienceandTechnologyforAdvancedMagensiumAlloys,MaterialsScienceForum[J],2003(3).:419-422[3]余琨,黎文献,王日初,等.稀土Ce和Nd对AZ31镁合金耐蚀性能的影响[J].材料保护,2007,40(11):6-10.[4]WenjuanLiu,FaheCao,LinrongChang.EffectofrareearthelementCeandLaoncorrosionbehaviorofAM60magnesiumalloy[J]．CorrosionScience，2009(51)：1334—1343．1.稀土合金化的微观机理稀土元素位于元素周期表第三副族，其结构特点是原子的最外层电子结构相同，都是2个电子，次外层电子结构相似，倒数第三层4f轨道上的电子数从0-14各不相同。稀土原子半径大，极易失掉外层两个S电子和次外层5d一个电子或4f层一个电子而成3价离子，某些稀土元素也能呈2价或4价态，具有很高的化学活性，与O、S等元素有较强的结合力［1］。由于合金组成成分决定显微组织结构及其宏观性能，一般而言，合金成分设计主要考虑四个方面因素［2］：（1）晶体结构因素。根据Hume-RhtheryRules固溶准则，金属结构相同、原子尺寸和电化学特征相近的元素，才能形成无限固溶体。镁合金与稀土元素皆具有密排六方晶体结构（hcp），使得稀土元素在镁合金中固溶度较大，几乎所有的稀土元素对α-Mg都有较好的固溶强化作用。（2）原子尺寸因素。溶质和溶剂原子大小差值在15%以内才形成无限固溶体。大部分稀土元素与镁的原子尺寸半径相差在±15%围内（见图1[3]），各种稀土元素在镁中的溶解度不同，增加的顺序为La、混合稀土、C...