隨著科技的發(fā)展與社會的進步，節(jié)能、環(huán)保是當(dāng)前及未來較長一段時間的主要發(fā)展課題。新型材料，尤其是某些有色金屬合金材料，如：鎂合金，在強度、剛度、制造性、加工方式、導(dǎo)熱性、穩(wěn)定性等方面，與傳統(tǒng)材料相比都具有明顯的性能優(yōu)勢[1]。因此，鎂合金在航空、軍事、民用器械等制造加工領(lǐng)域應(yīng)用越來越普及，如航空航天的飛機變速箱、天蓬框架、發(fā)動機箱體，以及人們體育運動使用的網(wǎng)球拍、辦公使用的打印機滾筒、核電站使用的核燃料零件箱等，都廣泛使用了鎂合金結(jié)構(gòu)材料[2]。目前，鎂合金已經(jīng)成為除鋼鐵、鋁合金之外的第三大金屬結(jié)構(gòu)材料[3]。
鎂合金與鋼鐵、鋁合金一樣，都屬于金屬結(jié)構(gòu)材料，都可以通過機械加工、熔煉鑄造鍛壓、焊接熱處理等方式進行生產(chǎn)加工[6]。一般地，鎂合金按照合金系的不同主要分為五大類：Mg-Al 系合金、Mg-Zn 系合金、Mg-Mn 系合金、Mg-RE 系合金、Mg-Li 系合金。按照生產(chǎn)加工方式的不同分為兩大類：鑄造鎂合金、變形鎂合金[7]。
鎂合金是以鎂為基體，同時加入其他元素合金化而成，能夠改善材料的物理、力學(xué)、熱力學(xué)、耐腐蝕等性能，從而滿足不同領(lǐng)域及工作環(huán)境的需求 。稀土元素能夠在一定程度上改善鎂合金的熔體凈化效果和鑄造能力，同時能夠優(yōu)化組織，提高材料的力學(xué)性能及抗氧化和抗蠕變性能 ，使鎂合金強度提高1.5~2.5倍，極限工作溫度提升至350℃，且耐蝕性能顯著提升，拓展了鎂合金的應(yīng)用領(lǐng)域。Gd對鎂合金具有顯著的強化效果，但其高昂的價格限制了Mg-Gd系合金的應(yīng)用與推廣，因此，需要尋找到與Gd作用相似且廉價的合金化元素。Er在鎂合金中與Gd具有類似的作用，這使得新型含Er鑄造鎂合金的應(yīng)用成為可能，且價格低廉，目前已開發(fā)出了一系列具有較高強度和熱穩(wěn)定性的含Er鑄造鎂合金。本課題綜述了Er對鑄造鎂合金熔體、組織與性能的影響規(guī)律及其作用原理，構(gòu)建了含Er稀土鎂合金固溶度變化簡易模型，展望了含Er鎂合金未來的研究方向。
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