稀土鎂合金在大型復(fù)雜主承力鑄件的應(yīng)用中面臨一系列的挑戰(zhàn)。，稀土鎂合金具有較高的生產(chǎn)成本，由于稀土元素價格較高且加工難度大，導(dǎo)致合金的成本較高。其次，稀土鎂合金的熱加工性能較差，容易出現(xiàn)熱裂紋和韌性下降等問題，使得加工過程困難重重。此外，稀土鎂合金在高溫和濕熱環(huán)境中存在著較大的腐蝕問題，限制了其在特殊環(huán)境下的應(yīng)用。
為了充分利用稀土鎂合金的優(yōu)勢，推動其在大型復(fù)雜主承力鑄件領(lǐng)域的應(yīng)用，需要進一步加強相關(guān)技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化推廣。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，相信稀土鎂合金大型復(fù)雜主承力鑄件的低成本化能夠取得重要突破，并廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，為工業(yè)發(fā)展注入新的動力。
Mg-Y-RE-Zr系列鎂稀土合金具有密度低、耐熱性好、抗蠕變性能優(yōu)良等特點，被廣泛用于航空發(fā)動機機匣、衛(wèi)星支架等部件，在航空航天、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。采用鑄造或者鍛造等傳統(tǒng)工藝制造鎂稀土合金大型復(fù)雜構(gòu)件時，制造周期較長、材料利用率低、易產(chǎn)生成形缺陷，限制了該系列合金在關(guān)鍵領(lǐng)域的進一步應(yīng)用。
增材制造是一種利用激光或電弧等作為熱源，通過熔化合金粉末或絲材，在程序控制下逐層堆積出金屬零件的制造技術(shù)。當(dāng)前，鎂稀土合金增材制造的研究主要集中在激光粉末床熔化（LPBF）方面，由于LPBF的冷卻速度極快，沉積層晶粒尺寸能低至數(shù)微米。但由于Y元素與氧較強的親和性以及合金粉末較高的比表面積，LPBF制備的Mg-Y-RE合金中通常會存在嚴(yán)重的Y2O3夾雜，惡化了制件的力學(xué)性能。因此，亟需針對高活性Mg-Y-RE合金展開其他增材制造工藝的探索。
Mg-Y-RE-Zr合金在電弧熔絲增材制造過程中的組織演變機制。實驗結(jié)果表明，隨著沉積高度的不斷提高，沉積層的冷卻速度逐漸降低，導(dǎo)致了沉積層晶粒尺寸沿高度方向逐漸粗化。此外，電弧加熱導(dǎo)致的多重?zé)嵫h(huán)會對已沉積層形成“原位固溶”和“原位時效”的效果。沉積層底部的共晶組織在多重?zé)嵫h(huán)的作用下發(fā)生溶解，隨后稀土元素又在多重?zé)嵫h(huán)的作用下下沉淀析出，在晶界和晶內(nèi)形成了彌散分布的β’和β1相。沉積層組織主要由粗大的α-Mg枝晶和連續(xù)粗大的共晶組織組成，并未發(fā)現(xiàn)稀土沉淀相的存在。
稀土鎂合金泛指含有稀土元素（rare earth）的鎂合金。鎂合金是工程應(yīng)用中輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有密度低、比強度高、比剛度高、減震性高、易加工、易回收等優(yōu)點，在航天、軍工、電子通訊、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域有著的應(yīng)用市場，特別是在全球鐵、鋁、鋅等金屬資源緊缺大背景下，鎂的資源優(yōu)勢、價格優(yōu)勢、產(chǎn)品優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，鎂合金成為一種迅速崛起的工程材料。面臨國際鎂金屬材料的高速發(fā)展，我國作為鎂資源生產(chǎn)和出口大國，對鎂合金開展深入研究和應(yīng)用前期開發(fā)工作意義重大。
鎂合金是減輕武器裝備質(zhì)量 , 實現(xiàn)武器裝備輕量化，提高武器裝備各項性能的理想結(jié)構(gòu)材料。武器裝備的需要, 推動了鎂合金材料及應(yīng)用技術(shù)開發(fā)的發(fā)展。在軍工方面，以稀土金屬釹為主要添加元素的ZM6鑄造鎂合金已用于直升機減速機匣、殲擊機翼肋及30kW發(fā)電機的轉(zhuǎn)子引線壓板等重要零件。隨著冶煉和加工技術(shù)的進步、價格的降低、武器裝備輕量化要求的日益提高，鎂合金在武器裝備上的應(yīng)用需求越來越大。
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