تأثير إضافة الأتربة النادرة على سبائك المغنيسيوم المصبوب
تم تطوير استخدام سبائك المغنيسيوم بشكل سريع منذ خمسينيات القرن الماضي عندما تم استخدام المعادن الأرضية النادرة كإضافات للسبائك. تعمل إضافة المعادن الأرضية النادرة في سبائك المغنيسيوم على تحسين مقاومة الزحف وخصائص القوة في كل من درجات حرارة الغرفة ودرجات الحرارة المرتفعة وقابلية سبائك المغنيسيوم للصب.
فيما يلي ثلاثة أنواع من سبائك المغنيسيوم التي تحتوي على معادن أرضية نادرة:
1. سبيكة Mg-RE-Zr
تُستخدم سبيكة Mg-RE-Zr (Mg-3RE-0.1Zr) على نطاق واسع في المحركات الهوائية نظرًا لخصائصها العالية القوة ومقاومة الزحف الجيدة عند درجة حرارة 205 ℃.
2. سبيكة RE Mg-Zn-Zr
تتمتع سبيكة ZK51 (Mg-4.5Zn-0.6Zr) بقوة شد تبلغ 280 ميجا باسكال، ولكن قابليتها للصب ضعيفة. ومع ذلك، ستؤدي إضافة عنصر الطاقة المتجددة إلى تحسين قابلية الصب إلى حد كبير لأن مركبات Mg-Zn-RE التي تظهر بعد إضافة عنصر الطاقة المتجددة سوف تتوزع على حدود الحبوب في شكل سهل الانصهار المطلق.
تم استخدام ZE63A (Zn-6wt% وRE-2.5wt% وZr-0.6wt%) في عكس الدفع لمحرك RB211 لسنوات. وتبلغ قوة الشد 276 ميجا باسكال، وقوة الخضوع 186 ميجا باسكال، والليونة 5%.
3. سبيكة Y-Mg
يتمتع الإيتريوم بتأثير جيد لتقوية المحلول على سبيكة المغنيسيوم، والذي ينتج عن حجب محلول الإيتريوم بواسطة مركبات مقاومة للحرارة في المصفوفة وحدود الحبوب. ولذلك، تتمتع سبيكة Y-Mg بخصائص قوة حرارية جيدة، بل ولها نفس خاصية درجة الحرارة المرتفعة التي تتمتع بها سبائك الثوريوم-المغنيسيوم. علاوة على ذلك، تتمتع سبيكة Yttrium-Magnesium أيضًا بمقاومة ممتازة للأكسدة في درجات الحرارة العالية. اكتسبت سبيكة المغنيسيوم التي تحتوي على الإيتريوم بنسبة 9% بالوزن بالوزن فقط وزنًا قدره 1 مجم بعد تسخينها إلى 510 درجة مئوية في الهواء الرطب والاحتفاظ بها لمدة 98 ساعة بينما اكتسبت سبيكة الثوريوم-المغنيسيوم وزنًا قدره 15 مجم.