一般镁合金存在耐热性能差的缺点,当温度升高时,镁合金的强度和抗蠕变性能都要明显下降,因而它难以作为高温长时间使用部件。加入稀土元素后可以显著改善镁合金高温蠕变性能,并能使镁合金的室温和高温的硬度、强度都明显提高。通常认为添加稀土元素改善镁合金力学性能的机制主要是细晶强化、固溶强化和晶界强化细晶强化表面张力的存在使晶粒界面处产生阻碍晶体变形的难变形区,表面张力越大,难变形区越大,则使其产生滑移所需加的力(变形抗力)越大。稀土加入镁合金能细化合金晶粒,使晶粒尺寸减小,晶粒尺寸减小时,表面张力增加,从而增大了变形抗力,因此强度、硬度等力学性能也就相应得以提高。但需要注意的是过细的晶粒组织有可能会降低材料的蠕变性能。固溶强化稀土加入镁合金后,部分固溶在α-Mg内形成固溶体,另一部分形成镁2稀土化合物,它们在高温下比较稳定,不易析出长大,而且这些化合物还都有很高的热硬性,就是所谓的固溶强化。利用Y在Mg中的高固溶度(12.5%,质量分数)和Mg-Y合金的时效硬化能力,目前已成功开发了如Mg-Y-Nd-Zr系合金,在300℃时仍具有优良的抗蠕变性能[20]。3、晶界强化β相的热稳定性一直被认为是影响镁合金耐热性能的关键。Mg-Al合金中强化相β-Mg17Al12相的熔点仅为437℃,当温度超过120～130℃时,晶界上的Mg17Al12相开始软化,不能起到钉扎晶界和抑制高温晶界的转动作用,导致合金的持久强度和蠕变性能急剧降低[21]。通过向镁合金中添加稀土,可以在晶界处形成富Al-RE相,该相的熔点很高,热稳定性很好,它们的存在能阻止高温下镁合金晶粒的长大和晶界的滑移,起到晶界强化的作用,从而明显提高镁合金高温性能和抗蠕变能力。但是针状富铝稀土相对基体有明显的割裂作用,使合金的常温伸长率和冲击韧度值降低。黄晓锋等研究了Y和富La稀土对镁合金的微观组织、铸态力学性能和蠕变性能的影响,结果表明,稀土的加入能使镁合金的室温和高温硬度、抗拉强度和屈服强度均有一定的提高,加入1%Y的镁合金的第二阶段蠕变率仅为原镁合金的1/4。镁合金在环境介质中表面都会形成一层很薄的氧化膜,这种多孔状的氧化膜不能有效阻止环境介质,特别是氧化性和腐蚀性介质对镁合金基体的腐蚀,影响到镁合金的使用性能。在镁合金中添加稀土元素,可有效改变合金腐蚀层结构,强化阴极相控制,影响合金腐蚀的电化学过程,从而提高镁合金的耐蚀性能。稀土改变了镁合金腐蚀层的结构由于RE元素活性较高,加入镁合金中的RE容易同氧发生反应生成稀土氧化物,在镁合金表面形成一层Mg、Al、RE的复合氧化物层。而稀土氧化物的化学活性低,对NaCl腐蚀介质不敏感,在含Cl-的溶液中很难与水形成氢氧化物,因而能够维持复合氧化膜的完整性,起到钝化膜的作用。此外,稀土可以与镁合金表面层中的杂质元素反应,起到净化表面的作用,使镁合金表面活性点减少或消失,从而使得合金的耐腐蚀性能提高。合金管HYPERLINK"http://www.tjbfgt.com"www.tjbfgt.com不锈钢管HYPERLINK"http://www.tj304l.com"www.tj304l.com无缝钢管HYPERLINK"http://www.bf8163.com"www.bf8163.com