耐热镁合金具有较高的比强度、比刚度和抗氧化能力,因此被广泛应用于高温、高压和腐蚀性工作环境中。
随着科学技术的不断发展,人们对耐热镁合金的性能、制备技术、相图热力学研究等方面进行了广泛深入的研究。
耐热镁合金相图热力学研究主要包括热力学计算和实验研究两种方法。热力学计算主要是通过计算软件进行模拟,包括热力学平衡计算、相平衡计算、热力学数据拟合等,可以预测耐热镁合金的相结构和相变规律。
实验研究则是通过实验手段获得数据,包括热力学测量、相平衡测量、显微组织观察等,可以验证计算结果和研究耐热镁合金的相变机制。
耐热镁合金的相图热力学研究已经取得了很多进展。是相平衡方面的研究,已经发现了耐热镁合金的共晶反应、共析反应等平衡状态,可以为制备合金提供科学依据。
例如,针对镁铝合金的热力学研究表明,该合金在700℃以下为单相固溶体,而在700-780℃范围内会出现共晶反应,共存α-Mg相和Al-Mg相,随着温度升高,共晶相的比例逐渐增大,直至780℃以上完全转变为共晶组织。
在汽车领域,耐热镁合金主要用于制造汽车发动机部件、排气系统等。由于耐热镁合金具有低密度、高强度、高温耐久性好等特点,可以减轻车辆自重,提高发动机工作效率,同时还可以降低废气排放,提高车辆的环保性能。
在电子领域,耐热镁合金主要用于制造电子封装材料、半导体器件、磁盘驱动器等。由于耐热镁合金具有的导热性和电磁性能,可以电子器件的稳定性和可靠性,提高电子设备的工作效率和寿命。
耐热镁合金作为一种轻质高强度的材料,可以用于制造发动机、涡轮叶片、燃烧室等关键部件,提高航空航天器的性能和可靠性。
此外,随着太空探索的不断深入,对于耐高温、耐辐射的材料需求也越来越大,耐热镁合金有望在这一领域得到广泛应用。
在汽车工业领域,耐热镁合金的轻质化、高温耐久性等特性也备受关注。随着汽车电动化、智能化的不断深入,对于材料的性能要求也越来越高。
耐热镁合金可以用于制造发动机、传动系统等关键部件,提高汽车的燃油效率和性能。
Mg-Al系合金经过几十年的发展,至今性能好的AE44使用温度仍不超过175 oC。Mg-Al系压铸耐热镁合金性能提升遇到瓶颈,认为Al是影响其性能提升的主要因素,因此不含Al元素的Mg合金具有较大的发展潜力。合适的Mg-RE系适于压铸,因而成为新型的压铸镁合金体系。Mg-RE合金不含典型的低熔点相Mg17Al12,具有良好的组织稳定性,易得到高的蠕变抗力。RE中的Y等元素能够降低位错的激活能,从而有效提升合金室温及高温塑性,解决Mg-RE系合金塑性问题。压铸Mg-RE系三元合金中可以形成性能良好的第二相,如网状LPSO相,一方面该相热稳定性良好,能在高温下稳定的能钉扎晶界;另一方面,LPSO具有良好的强度和韧性,在晶界形成强韧性良好的骨架结构,实现类似于复合材料的强化机理,从而很大程度提升合金的高温性能。因此在压铸Mg-RE合金的研发过程中,具有良好铸造性能、含网状LPSO相的Mg-Y体系的合金有着很大的发展潜力。