镁合金中常见合金元素的作用

镁途

（1）锂。锂在镁中的固溶液相对较高，可以产生固溶强化效应，并能显著降低镁合金的密度，甚至能够得到比纯镁密度还低的镁锂合金。锂还可以改善镁合金的延展性，同时也会显著降低强度和抗腐蚀性。

（2）银。银在镁中的固溶度大，最大可达到15.5%（质量分数）银的原子半径与镁的相差11%。当Ag熔入Mg中后，间隙式固溶原子造成非球形对称畸变，产生很强的固溶强化效果。同时Ag能增大固溶体和时效析出相之间的单位体积自由能。此外，Ag与空位结合能较大，可优先与空位结合，使原子扩散减慢，阻碍时效析出相长大，阻碍溶质原子和空位已出晶界，减少或消除了时效处理时在晶界附近出现的沉淀带，使合金组织中弥散性连续析出的r相占主导地位。因此，镁合金中添加银，增强时效强化效应，提高镁合金的高温强度和蠕变抗力，但降低合金抗蚀性。

（3）钍。镁合金中添加钍能提高合金在370摄氏度以上的蠕变强度。常规镁合金中含量2~3%钍，与锌，锆和锰结合。钍能够提高镁合金的焊接性能。钍是提高镁合金高温强度和蠕变性能最佳元素，但是具有放射性，其应用受到很大限制。

（4）锑。锑能细化Mg-Al-Zn-Si合金晶粒，其晶粒细化效果甚至比Ca更显著。锑和混合稀土一起加入时，镁合金抗蚀性大大提高，甚至优于AZ91合金。

（5）锆。锆在镁中的固溶液度很小，在包晶温度下仅为0.58%（质量分数）具有很强的晶粒细化作用。锆可以添加到含锌，稀土，钍或这些元素的合金中充当晶粒细化剂。锆不能添加到含铝的合金中，因为它能同这些元素形成稳定的化合物而从固溶体中分离出来。此外，锆也能与熔体中的铁、硅、碳、氮、氧和氢等形成稳定的化合物。由于只有固溶体中的锆用于晶粒细化，从而对合金有用的只是固溶的那部分锆，而并不是所有的锆。

（6）钇。钇在镁中的固溶度较高，同其他稀土元素一起能提高镁合金高温抗拉性能及蠕变性能，改善腐蚀行为。高温力学性能的改善可归因于固溶强化，对合金枝晶组织的细化和沉淀产物的弥散化。

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