稀土镁合金是一种具有较高强度和耐腐蚀性能的轻质合金材料,被广泛应用于航空、汽车、船舶等领域。在大型复杂主承力铸件领域,稀土镁合金具备高强度、低密度、优良的机械性能和耐腐蚀性能等特点,因而被视为替代重型钢的理想材料。
稀土镁合金泛指含有稀土元素(rare earth)的镁合金。镁合金是工程应用中轻的金属结构材料,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、、电子通讯、交通运输等领域有着的应用市场,特别是在铁、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。
镁具有资源丰富、可回收利用、比重轻、比强度及比刚度高、阻尼性导热性好以及减震性好的一系列特性,广泛应用于通信、电子、汽车、化工、航空航天等领域,被誉为“21世纪绿色工程材料”。但镁合金强度偏低、耐蚀耐热性差等缺点制约了镁合金的大规模应用。通过向Mg-Zn二元合金中添加Zr,除了可以细化晶粒,还可以明显缩小合金的结晶温度间隔,大幅降低合金的缩松和热裂倾向,提高合金的铸造性能和力学性能。在镁合金中添加稀土,可产生除气脱氧净化、晶粒组织细化及强化、增加合金的流动性、改善热裂和缩松等效果,从而提高镁合金的耐热耐蚀性、强度、硬度等力学性能。
随着现代工业技术的迅猛发展,尤其是近年来,5G通信、3C产品及汽车电子等零部件对材料的导热性能提出越来越高的要求,以和提高产品的寿命及工作稳定性。通过向稀土镁合金中添加Zn和Zr元素,以期制备得到高导热系数和力学性能的新型镁合金,考察Zn含量的变化对镁合金组织结构和性能的影响。