耐熱鎂合金的制備工藝相對復(fù)雜，成本較高，且其在高溫、高應(yīng)力環(huán)境下容易發(fā)生蠕變和疲勞破壞，需要不斷優(yōu)化材料設(shè)計和制備工藝。
綜上所述，耐熱鎂合金具有廣泛的應(yīng)用前景和潛力，可以用于提高航空航天、汽車、電子、船舶等領(lǐng)域的產(chǎn)品性能和可靠性。
隨著科技的不斷發(fā)展，相信耐熱鎂合金的應(yīng)用領(lǐng)域和性能還會得到更進(jìn)一步的提升和完善。未來，我們可以看到更多基于耐熱鎂合金的高溫結(jié)構(gòu)材料和零部件的研發(fā)和應(yīng)用，以應(yīng)對高溫環(huán)境下的各種挑戰(zhàn)。
壓鑄耐熱鎂合金經(jīng)歷了從Mg-Al系到Mg-RE系的發(fā)展。Mg-Al系合金具有良好的鑄造性能和室溫力學(xué)性能，以AZ和AM系為主的合金一直是商用壓鑄鎂合金的，因此壓鑄耐熱鎂合金的發(fā)展也是以Mg-Al系為基礎(chǔ)。AZ和AM系列合金室溫下的主要強化相Mg17Al12在120 oC以上會粗化軟化，因此AZ及AM系列合金的使用溫度低于120 oC?；贛g-Al系壓鑄耐熱鎂合金的發(fā)展思路是減少或抑制低熔點相Mg17Al12的形成，同時生成其他熱穩(wěn)定性良好的晶界第二相以釘扎晶界。經(jīng)過大量的研究，Mg-Al系中添加Si、Ca、Sr元素可以抑制Mg17Al12的生成，同時形成熱穩(wěn)定性良好的Mg2Si、Al2Ca、Al4Sr等晶界相釘扎晶界，提升合金的使用溫度。但當(dāng)溫度150 oC時，這些合金系中再次析出Mg17Al12而惡化其高溫力學(xué)性能。Mg-Al中添加RE元素使得壓鑄耐熱鎂合金的發(fā)展取得一定的突破，典型合金AE44中生成熱穩(wěn)定性良好的Al11RE3，一方面消耗Al以抑制Mg17Al12的生成，另一方面Al11RE3具有良好的熱穩(wěn)定性，使得AE44合金的服役溫度達(dá)到175 oC。當(dāng)溫度175 oC時，其拉伸性能和蠕變性能惡化，目前原因尚存在爭議。Mg-Al系由于Al的存在而容易生成低熔點相，同時Al在Mg中快的擴散速率加快蠕變的發(fā)生，因此壓鑄耐熱鎂合金的發(fā)展在Mg-RE系內(nèi)進(jìn)行了嘗試。目前嘗試開發(fā)的Mg-RE合金均不含低熔點相，具有良好的組織穩(wěn)定性，因而蠕變性能有所提升，但強度和塑性等綜合性能尚不能與AE44抗衡。
Mg-Al系合金經(jīng)過幾十年的發(fā)展，至今性能好的AE44使用溫度仍不超過175 oC。Mg-Al系壓鑄耐熱鎂合金性能提升遇到瓶頸，認(rèn)為Al是影響其性能提升的主要因素，因此不含Al元素的Mg合金具有較大的發(fā)展?jié)摿?。合適的Mg-RE系適于壓鑄，因而成為新型的壓鑄鎂合金體系。Mg-RE合金不含典型的低熔點相Mg17Al12，具有良好的組織穩(wěn)定性，易得到高的蠕變抗力。RE中的Y等元素能夠降低位錯的激活能，從而有效提升合金室溫及高溫塑性，解決Mg-RE系合金塑性問題。壓鑄Mg-RE系三元合金中可以形成性能良好的第二相，如網(wǎng)狀LPSO相，一方面該相熱穩(wěn)定性良好，能在高溫下穩(wěn)定的能釘扎晶界；另一方面，LPSO具有良好的強度和韌性，在晶界形成強韌性良好的骨架結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)類似于復(fù)合材料的強化機理，從而很大程度提升合金的高溫性能。因此在壓鑄Mg-RE合金的研發(fā)過程中，具有良好鑄造性能、含網(wǎng)狀LPSO相的Mg-Y體系的合金有著很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
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