鎂合金中常見合金元素的作用

鎂途

（1）鋰。鋰在鎂中的固溶液相對較高，可以產生固溶強化效應，并能顯著降低鎂合金的密度，甚至能夠得到比純鎂密度還低的鎂鋰合金。鋰還可以改善鎂合金的延展性，同時也會顯著降低強度和抗腐蝕性。

（2）銀。銀在鎂中的固溶度大，最大可達到15.5%（質量分數）銀的原子半徑與鎂的相差11%。當Ag熔入Mg中后，間隙式固溶原子造成非球形對稱畸變，產生很強的固溶強化效果。同時Ag能增大固溶體和時效析出相之間的單位體積自由能。此外，Ag與空位結合能較大，可優先與空位結合，使原子擴散減慢，阻礙時效析出相長大，阻礙溶質原子和空位已出晶界，減少或消除了時效處理時在晶界附近出現的沉淀帶，使合金組織中彌散性連續析出的r相占主導地位。因此，鎂合金中添加銀，增強時效強化效應，提高鎂合金的高溫強度和蠕變抗力，但降低合金抗蝕性。

（3）釷。鎂合金中添加釷能提高合金在370攝氏度以上的蠕變強度。常規鎂合金中含量2~3%釷，與鋅，鋯和錳結合。釷能夠提高鎂合金的焊接性能。釷是提高鎂合金高溫強度和蠕變性能最佳元素，但是具有放射性，其應用受到很大限制。

（4）銻。銻能細化Mg-Al-Zn-Si合金晶粒，其晶粒細化效果甚至比Ca更顯著。銻和混合稀土一起加入時，鎂合金抗蝕性大大提高，甚至優于AZ91合金。

（5）鋯。鋯在鎂中的固溶液度很小，在包晶溫度下僅為0.58%（質量分數）具有很強的晶粒細化作用。鋯可以添加到含鋅，稀土，釷或這些元素的合金中充當晶粒細化劑。鋯不能添加到含鋁的合金中，因為它能同這些元素形成穩定的化合物而從固溶體中分離出來。此外，鋯也能與熔體中的鐵、硅、碳、氮、氧和氫等形成穩定的化合物。由于只有固溶體中的鋯用于晶粒細化，從而對合金有用的只是固溶的那部分鋯，而并不是所有的鋯。

（6）釔。釔在鎂中的固溶度較高，同其他稀土元素一起能提高鎂合金高溫抗拉性能及蠕變性能，改善腐蝕行為。高溫力學性能的改善可歸因于固溶強化，對合金枝晶組織的細化和沉淀產物的彌散化。

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