耐熱鎂合金作為一種輕質(zhì)高強(qiáng)度的材料,可以用于制造發(fā)動機(jī)、渦輪葉片、燃燒室等關(guān)鍵部件,提高航空航天器的性能和可靠性。
此外,隨著太空探索的不斷深入,對于耐高溫、耐輻射的材料需求也越來越大,耐熱鎂合金有望在這一領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
在汽車工業(yè)領(lǐng)域,耐熱鎂合金的輕質(zhì)化、高溫耐久性等特性也備受關(guān)注。隨著汽車電動化、智能化的不斷深入,對于材料的性能要求也越來越高。
耐熱鎂合金可以用于制造發(fā)動機(jī)、傳動系統(tǒng)等關(guān)鍵部件,提高汽車的燃油效率和性能。
耐熱鎂合金的制備工藝相對復(fù)雜,成本較高,且其在高溫、高應(yīng)力環(huán)境下容易發(fā)生蠕變和疲勞破壞,需要不斷優(yōu)化材料設(shè)計和制備工藝。
綜上所述,耐熱鎂合金具有廣泛的應(yīng)用前景和潛力,可以用于提高航空航天、汽車、電子、船舶等領(lǐng)域的產(chǎn)品性能和可靠性。
隨著科技的不斷發(fā)展,相信耐熱鎂合金的應(yīng)用領(lǐng)域和性能還會得到更進(jìn)一步的提升和完善。未來,我們可以看到更多基于耐熱鎂合金的高溫結(jié)構(gòu)材料和零部件的研發(fā)和應(yīng)用,以應(yīng)對高溫環(huán)境下的各種挑戰(zhàn)。
壓鑄耐熱鎂合金經(jīng)歷了從Mg-Al系到Mg-RE系的發(fā)展。Mg-Al系合金具有良好的鑄造性能和室溫力學(xué)性能,以AZ和AM系為主的合金一直是商用壓鑄鎂合金的,因此壓鑄耐熱鎂合金的發(fā)展也是以Mg-Al系為基礎(chǔ)。AZ和AM系列合金室溫下的主要強(qiáng)化相Mg17Al12在120 oC以上會粗化軟化,因此AZ及AM系列合金的使用溫度低于120 oC。基于Mg-Al系壓鑄耐熱鎂合金的發(fā)展思路是減少或抑制低熔點相Mg17Al12的形成,同時生成其他熱穩(wěn)定性良好的晶界第二相以釘扎晶界。經(jīng)過大量的研究,Mg-Al系中添加Si、Ca、Sr元素可以抑制Mg17Al12的生成,同時形成熱穩(wěn)定性良好的Mg2Si、Al2Ca、Al4Sr等晶界相釘扎晶界,提升合金的使用溫度。但當(dāng)溫度150 oC時,這些合金系中再次析出Mg17Al12而惡化其高溫力學(xué)性能。Mg-Al中添加RE元素使得壓鑄耐熱鎂合金的發(fā)展取得一定的突破,典型合金AE44中生成熱穩(wěn)定性良好的Al11RE3,一方面消耗Al以抑制Mg17Al12的生成,另一方面Al11RE3具有良好的熱穩(wěn)定性,使得AE44合金的服役溫度達(dá)到175 oC。當(dāng)溫度175 oC時,其拉伸性能和蠕變性能惡化,目前原因尚存在爭議。Mg-Al系由于Al的存在而容易生成低熔點相,同時Al在Mg中快的擴(kuò)散速率加快蠕變的發(fā)生,因此壓鑄耐熱鎂合金的發(fā)展在Mg-RE系內(nèi)進(jìn)行了嘗試。目前嘗試開發(fā)的Mg-RE合金均不含低熔點相,具有良好的組織穩(wěn)定性,因而蠕變性能有所提升,但強(qiáng)度和塑性等綜合性能尚不能與AE44抗衡。
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