Influence de l'ajout de terres rares sur l'alliage de magnésium coulé

L'application de l'alliage de magnésium s'est rapidement développée depuis les années 1950, lorsque les métaux des terres rares ont été utilisés comme additifs d'alliage. L'ajout de métaux des terres rares dans les alliages de magnésium améliore considérablement la résistance au fluage, les propriétés de résistance à la fois à température ambiante et à température élevée, ainsi que la coulabilité de l'alliage de magnésium.

Voici trois types d'alliages de magnésium contenant des terres rares:

1. Alliage Mg-RE-Zr
L'alliage Mg-RE-Zr (Mg-3RE-0,1Zr) est largement utilisé dans les moteurs d'avion en raison de ses propriétés de résistance élevées et de sa bonne résistance au fluage à 205℃.

2. Alliage RE Mg-Zn-Zr
ZK51 (Mg-4,5Zn-0,6Zr) a une résistance à la traction de 280MPa, mais sa coulabilité est médiocre. Cependant, l'ajout de RE améliorera considérablement la coulabilité car les composés Mg-Zn-RE qui apparaissent après l'ajout de RE seront répartis sur le joint de grain sous la forme d'un eutectique divorcé.

Le ZE63A (Zn-6 % en poids, RE-2,5 % en poids, Zr-0,6 % en poids) est utilisé depuis des années dans l'inversion de poussée du moteur RB211. Il a une résistance à la traction de 276MPa, une limite d'élasticité de 186MPa et une ductilité de 5%.

3. Alliage Y-Mg
L'yttrium a un bon effet de renforcement de la solution sur l'alliage de magnésium, qui résulte du blocage de la solution d'yttrium par des composés thermorésistants dans la matrice et le joint de grain. Par conséquent, l'alliage Y-Mg présente de bonnes propriétés de résistance thermique et possède même les mêmes propriétés à température élevée que les alliages thorium-magnésium. En outre, l'alliage Yttrium-Magnésium possède également une excellente résistance à l'oxydation à haute température. L'alliage de magnésium contenant 9 % en poids d'yttrium n'a pris que 1 mg après avoir été chauffé à 510℃ dans de l'air humide et conservé pendant 98 heures, alors que l'alliage thorium-magnésium a pris 15 mg.