鎂合金AZ91D

AZ91D屬于鑄造鎂合金類，主要依靠壓力模具鑄造輔以后加工的方式加工，可以用電泳等表面方式改變外觀。特點(diǎn)是比強(qiáng)度高且耐腐蝕較純鎂大幅提高，主要用于電器產(chǎn)品的殼體、小尺寸薄型或異型支架等。A代表金屬鋁Al，Z代表金屬鋅Zn，9代表鋁的含量為9%，1代表鋅的含量為1%，最后的D為辨識代碼。（國標(biāo) GB/T5153-2003）

稀土鎂合金Y

Y加入到鎂合金中可明顯細(xì)化組織的晶粒大小。白云等[1]研究了Y對鑄造鎂合金Mg-6Zn-3Cu-0.6Zr的微觀組織和力學(xué)性能的影響，結(jié)果表明：由于Y的加入，試樣組織的平均晶粒尺寸有效減小（由 57μm 降為 39μm）。

Y可以提高鎂合金的耐腐蝕性能。齊偉光等研究了Y對AZ91D鎂合金微觀組織和腐蝕性能影響，結(jié)果表明：結(jié)果表明：AZ91D鎂合金加入Y后，顯微組織主要由α-Mg基體相、B相Mg17Al12、Al2Y相和Al6Mn6Y相組成。加入1%Y能顯著降低合金的腐蝕速度，提高合金的平衡電位和腐蝕電位，降低腐蝕電流。

Y可以明顯提高鎂合金的力學(xué)性能。李建平等在高強(qiáng)韌鑄造鎂合金顯微組織和性能的研究中，研究了不同稀土Y含量(O%、1.2%、2.2%、3.2%和4.2wt%)對GZK1000鎂合金的顯微組織及其室溫拉伸性能和物理性能的影響在GZKl000合金中加入Y元素(0～4.2%wt)可以提高鑄卷GZK1000的抗拉強(qiáng)度，其延伸率也相應(yīng)有所提高，當(dāng)Y含量為3.2%wt時(shí)，其抗拉強(qiáng)度和延伸率都達(dá)到最大，抗拉強(qiáng)度達(dá)到237MPa，延伸率達(dá)到7.2%；經(jīng)過固溶時(shí)效處理后合金的顯微組織由經(jīng)過固溶時(shí)效處理后合金的顯微組織由α-Mg、Mg5Gd和Mg24Y5組成α-Mg、Mg5Gd和Mg24Y5組成。

稀土鎂合金Ce

Ce加入到鎂合金中，可以明顯細(xì)化組織晶粒。黎文獻(xiàn)等研究了Ce對Mg-Al鎂合金晶粒尺寸的影響，。在Mg-Al系A(chǔ)Z31合金中添加微量稀土元素Ce，可明顯細(xì)化合金晶粒，當(dāng)Ce的加入量為了0.8%時(shí)，晶粒細(xì)化效果最好，由未細(xì)化前的約300 u m下降到約20～40μm。Ce在鎂及鎂合金中的細(xì)化作用是由于稀途元素在凝固過程中固/液界面前沿富集而引起成分過冷，過冷區(qū)形成新的形核帶而形成細(xì)等軸晶。凝固過程中溶質(zhì)再分配造成固液界面前沿成分過冷度增大是稀土元素細(xì)化鎂及鎂合金的主要機(jī)理。此外，稀土在固/液界面前沿的富集使其起到阻礙α-Mg晶粒長大的作用，進(jìn)一步促進(jìn)了晶粒的細(xì)化。

Ce可提高鎂合金的抗氧化燃燒性。趙洪金等研究了稀土元素Ce對AZ91D鎂合金燃點(diǎn)的影響：利用自行開發(fā)的溫度采集系統(tǒng)，測試了加入少量稀土元素Ce的塊狀A(yù)Z91D鎂合金及其熔體在加熱過程中表面與心部的溫度．時(shí)間曲線。隨Ce含量的增加，氧化點(diǎn)與燃燒點(diǎn)均呈上升趨勢。w(Ce)=1%時(shí)，氧化點(diǎn)與燃燒點(diǎn)的平均值較AZ91D的分別提高了33℃和61℃。

Ce可以改善鎂合金的力學(xué)性能。陳芙蓉等[6]研究了Ce對AZ91D鎂合金組織和力學(xué)性能的影響。Ce加入到鎂合金組織后，細(xì)化合金組織起到細(xì)晶強(qiáng)化作用；使網(wǎng)狀的β相細(xì)小并彌散分布于晶界上；同時(shí)在晶界形成彌散分布的Al4Ce化合物起到第二相強(qiáng)化作用，當(dāng)Ce含量為0.69%時(shí)，含金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長率及硬度分刺比AZ91D鎂合金提高15.8%、8.7%、140%及15.7%，其綜合力學(xué)性能達(dá)到最佳。

Ce能夠改善鎂合金的耐腐蝕性能。楊潔等研究了Ce對AZ91鎂合金微觀組織及耐蝕性的影響，結(jié)果表明：Ce細(xì)化了合金的微觀組織，使β—Mg17Al12相變得斷續(xù)、彌散，成分分布更為均勻，生成了A14Ce相及Mg—Al—Mn—Ce—Fe的金屬間化合物；稀土Ce使合金在3.5%NaCl溶液中的自腐蝕電位升高，與Al、O生成了不連續(xù)的保護(hù)性氧化膜，提高了合金的耐腐蝕性能；添加0.5?時(shí)合金的耐蝕性最佳。

稀土鎂合金Nd

Z.L. Ning等研究了Nd對Mg–0.3Zn–0.32Zr 合金微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。

當(dāng)合金中Nd的加入量由0.21% 逐漸增加至 2.65%時(shí)，合金的的晶粒尺寸由120μm減小至60μm，同時(shí)晶粒形態(tài)從六面體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃泼倒鍫罱Y(jié)構(gòu)。當(dāng)Nd的加入量小于0.84% 時(shí)，Nd能夠完全溶入鎂基體中，鑄錠中只有單相的α-Mg，當(dāng)Nd的加入量超過1.62%，通過X射線衍射儀測試發(fā)現(xiàn)在晶界和晶界三角區(qū)有金屬間化合物Mg12Nd生成。晶粒和晶界中的Mg12Nd相能夠鎖定晶界，減少晶界限滑移和位錯(cuò)滑移，能夠明顯改善鎂合金高溫下的抗拉強(qiáng)度，和屈服強(qiáng)度，同時(shí)伸長率稍有降低。

Li Mingzhao等利用金相顯微鏡，SEM, EDS, XRD等手段研究了Nd對AZ31鎂合金微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。結(jié)果表明：在AZ31鎂合金中加入微量的Nd能夠在晶界和α-Mg相中生成金屬間化合物Al2Nd 和 Mg12Nd ，Nd的吸收率高達(dá)95%，能夠明顯改善AZ31鎂合金的微觀結(jié)構(gòu)和提高合金的力學(xué)性能。在AZ31鎂合金中加入0.6wt%，抗拉強(qiáng)度達(dá)到245MPa，屈服強(qiáng)度為171 Mpa 延伸率為 9%。

侯志丹研究了Nd對ZK60腐蝕性能的影響，研究表明ZK60-1%Nd 合金由α-Mg 基體和晶界的MgZn 相、MgZn2相和Mg12Nd 相組成。晶界結(jié)構(gòu)較為連續(xù)和緊實(shí)，晶界寬而明顯，晶粒更為細(xì)小，大量帶狀或鏈狀組織相互連接成網(wǎng)狀，且晶界的Nd 與O 結(jié)合生成Nd2O3 鈍化膜，Nd的加入可明顯提高ZK60合金在3.5%NaCl水溶液中的耐蝕性。

Yan Jingli等研究了Mg–2wt%Nd鎂合金的蠕變性能。在150至250℃，應(yīng)力30至110 Mpa的條件下，在固溶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化的作用下合金表現(xiàn)出良好的抗蠕變性能。在蠕變過程中有細(xì)小的沉淀物析出，這對限制位錯(cuò)的運(yùn)動起到了重要作用。

稀土鎂合金Gd

Jie Yang等研究了Gd對 Mg–4.5Zn合金微觀組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，隨著Gd的加入，合金的晶粒尺寸逐漸細(xì)化，生成了Mg5Gd和 Mg3Gd2Zn3相，加入Gd后，合金的強(qiáng)度大大提高。當(dāng)Gd的加入量為1.5%時(shí)，合金的強(qiáng)度最高，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別為231MPa 和113 Mpa。和未加入Gd前的Mg–4.5Zn合金相比，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別提高了22 MPa and 56Mpa。合金強(qiáng)化的主要和晶粒細(xì)化，Mg5Gd和Mg3Gd2Zn3相的強(qiáng)化作用以及Gd原子溶于鎂基體的強(qiáng)化效果有關(guān)。

Gd對鎂合金腐蝕性能的影響。王萍等采用電化學(xué)方法研究了Gd含量對ZK60系鎂合金在3.5%NaCI溶液中的腐蝕行為，并用金相顯微鏡、SEM觀察了鑄態(tài)顯微組織及腐蝕形貌，對腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行了XRD分析。結(jié)果表明：稀土元素Gd可以細(xì)化合金晶粒，減少粗大共晶相MgZn的含量；在3.5%NaCI溶液中，腐蝕產(chǎn)物主要 Mg(OH)2；通過極化曲線測試，ZK60 1.6%Gd合金耐蝕性最好。在Cl作用下，腐蝕以點(diǎn)蝕為主，同時(shí)會形成以第二相MgZn和Mg5Gd為陰極，α-Mg為陽極的電偶腐蝕。

稀土鎂合金La

吳國華等研究了稀土La對AZ91D鎂合金在NaCl溶液中耐蝕性的影響，AZ9lD合金中加入1%La(質(zhì)量分?jǐn)?shù))后，不但形成了條狀的A111La3相和塊狀的Al8LaMn4相，而且在粗大p相(Mgl7All2)周圍形成了許多細(xì)小的層片狀β相，并使β相進(jìn)一步網(wǎng)狀化。這些細(xì)小的層片狀p相明顯阻礙了腐蝕的擴(kuò)展，提高了AZ91D鎂合金的耐蝕性．條狀的Al11La3相和塊狀的Al8LaMn4相都屬于陰極耐蝕相。其中Al11La3相由于較小的陰極面積，對加速其周圍鎂基體的腐蝕不起明顯作用；而塊狀的Al8LaMn4相陰極面積較大，與基體構(gòu)成微電偶腐蝕，加速了基體的腐蝕．

Jinghuai Zhang等研究了富Ce稀土和La對Mg–4Al–0.4Mn鎂合金的影響。研究表明：在Mg–4Al–4RE–0.4Mn (RE = Ce-rich mischmetal)合金中，沿著晶界有Al11RE3 andAl2RE兩種相生成，而在Mg–4Al–4La–0.4Mn合金中的主要相為α-Mg 相和Al11La3相。Al11La3相占據(jù)著晶界的大部分區(qū)域，且有著復(fù)雜的形態(tài)。當(dāng)用La代替富Ce稀土加入到Mg–4Al–0.4Mn鎂合金中，改善了晶粒尺寸，并使晶界相分布一致性能，極大的提高M(jìn)g–4Al–0.4Mn鎂合金的抗拉強(qiáng)度。在室溫下，Mg–4Al–4La–0.4Mn的抗拉強(qiáng)度，屈服極限，延伸率分別為264 Mpa，146 Mpa，13%，優(yōu)于Mg–4Al–4RE–0.4Mn的247Mpa， 140Mpa， 11%。Mg–4Al–4La–0.4Mn合金晶體附近范圍內(nèi)的微觀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性明顯優(yōu)于Mg–4Al–4RE–0.4Mn合金，其原因是Al11La3 的熱力學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)于Al11RE3。在蠕變測試中，Al11La3相能夠有效阻礙晶界附近的晶界滑移和位錯(cuò)運(yùn)動。在Mg–4Al–0.4Mn鎂合金中加入La后的力學(xué)性能明顯優(yōu)于在合金中加入富Ce稀土 。

耐蝕鎂合金是指鐵、銅、鎳等雜質(zhì)含量很低的高純鎂合金，也泛指Mg-Mn系等耐蝕性較好的鎂基合金 。

是指用快凝技術(shù)制備的鎂合金。大多數(shù)快凝鎂合金研究集中于提高其強(qiáng)度和耐蝕性能。