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　　稀土元素RE  稀土元素是指對(duì)周期表ⅢB族中的鈧、釔、鑭系等17個(gè)元素的總稱(chēng)，常用R或RE表示。它們 名稱(chēng)及化學(xué)符號(hào)為：鈧Sc、釔Y、鑭La、鈰Ce、鐠Pr、釹Nd、钷Pm、釤Sm、銪Eu、釓Gd、鋱Tb、鏑Dy、鈥Ho、鉺Er、銩Tu、鐿Yb、镥Lu。通常把鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪稱(chēng)為輕稀土或鈰組稀土，釓鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔稱(chēng)為重稀土或釔稀土。
　　稀土這個(gè)名字的由來(lái)也有一個(gè)小故事，是一個(gè)歷史遺留的名稱(chēng)，它們?cè)?8世紀(jì)末葉開(kāi)始被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。當(dāng)時(shí)化學(xué)界通常把不溶于水的固體氧化物稱(chēng)作土，例如把氧化鋁叫鋁土，把含氧化鋁的礦物叫鋁土礦，氧化鎂叫苦土。稀土是以氧化狀態(tài)分離同來(lái)，又稱(chēng)稀罕，因而得名稀土。
　　稀土是一類(lèi)很重要的合金化元素，研發(fā)稀土高溫鎂合金是當(dāng)前鎂業(yè)界的熱門(mén)課題，成為冶金科學(xué)家與化學(xué)界的熱點(diǎn)研究。稀土元素在鎂中的固溶度和時(shí)效強(qiáng)化效果隨著它們?cè)有驍?shù)的上升而增加，因此稀土元素對(duì)鎂的力性能的影響大體上是按鑭、鈰、富鈰混合稀土、鐠、釹的順序遞升。加入鎂合金中的混合稀土元素分為兩類(lèi)：含鈰為主的混合稀土，另一類(lèi)為不含鈰的混合稀土，前者是一種天然的稀土混合物，由鑭、釹和鈰組成，其中鈰含量往往大于50%，后者鐠與釹的含量約為85%。
　　稀土元素在鎂中的擴(kuò)散能力差，既可以提高鎂合金的再結(jié)晶溫度又可以延緩再結(jié)晶過(guò)程，還可以形成極為穩(wěn)定的彌散均勻分布的化合物相質(zhì)點(diǎn)，從而能大幅度提高鎂合金的高溫強(qiáng)度性能和蠕變抗力。鎂合金中的稀土元素為兩個(gè)或多于兩個(gè)時(shí)，能降低彼此在鎂中的固溶度，并相互影響其過(guò)飽和固溶體的沉淀杵出動(dòng)力學(xué)，有附加強(qiáng)化作用。此外，稀土元素可使鎂合金的凝固溫度區(qū)間縮小，并且能降低焊縫開(kāi)裂敏感性和提高鑄件致密性。
　　錫Sn  與鋁一起向鎂合金中添加錫是有益的。錫能提高鎂合金的塑性，降低熱加工時(shí)的開(kāi)裂傾向，對(duì)鍛造極為有利。
　　硅Si  硅是工業(yè)鎂合金中的一種雜質(zhì)，通常變形鎂合金的含量應(yīng)≤0.15%，鑄造鎂合金中的應(yīng)≤0.30%，不過(guò)也有個(gè)別鑄造鎂合金把硅作為合金元素，如俄羅斯的MЛ1含1.0%Si~1.5%Si。硅加入鎂合金可提高熔體的流動(dòng)性，若同時(shí)含有鐵，會(huì)降低鎂合金的抗蝕性。硅可與鎂形成高熔點(diǎn)（1085℃）、低密度（1.9g/cm3）、高強(qiáng)性模量（120GN/mm2）和低熱膨脹系數(shù)（7.5×10-6/℃的化合物Mg2Si，是一種有效的強(qiáng)化相。若與稀土一同添加，可以形成穩(wěn)定的化合物，對(duì)改善鎂合金的高溫強(qiáng)度和蠕變性能有利，卻會(huì)降低合金的抗蝕性。
　　釷Th  向鎂合金添加釷可以提高其在370℃以上的蠕變強(qiáng)度。常規(guī)鎂合金可以含2%~3%釷，它能提高鎂合金的可焊性能，也是提高鎂合金高溫強(qiáng)度和需變性能的有效元素，不過(guò)它是一種放射性元素，使用時(shí)應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)。
　　釔Y  釔也是一種稀土元素，雖然常規(guī)鎂合金不含釔，但現(xiàn)在制成了幾種有商業(yè)價(jià)值的含釔高的鎂合金WE54、WE43，故單列聊聊，這兩種鎂合金含4%~5%Y，它們?cè)?50℃以上有良好的高溫性能。二元Mg-Y合金的塑性由高向脆轉(zhuǎn)變，含8%Y的合金就脆得元實(shí)用價(jià)值。Y不但價(jià)格高，而且不易熔于鎂熔體中，蘇聯(lián)在研發(fā)Mg-Y合金領(lǐng)域居世界前列。
　　鋅Zn  鋅是鎂合金的重要合金化元素之一，是除鋁以外的第二大合金化元素，常用的鎂合金幾站都含鋅，最大大含量為6%，鋅在鎂中的最大固溶度為6.2%，有固溶強(qiáng)化與時(shí)效強(qiáng)化作用。若鎂合金的鋁含量為7%~10%，同時(shí)鋅含量大于1%，則其熱脆性明顯上升。鋅也可以與鋯、稀土或釷形成化合物，使鎂合金有相當(dāng)強(qiáng)的沉淀強(qiáng)化作用。含鋅量高的鎂合金的凝固溫度間隔甚寬，熔體流動(dòng)性差，鑄造性能明顯變環(huán)。此外，鋅能中和鐵、鎳所引起的腐蝕作用。
　　鋯Zr  大多數(shù)鑄造鎂合金都含鋯，鋯的最大含量為1.0%，鋯不能添加到Mg-Al-Zn合金中，因?yàn)樗梢耘c鋁、鋅形成穩(wěn)定的化合物從固溶體中析出，不能細(xì)化晶粒，只有固溶的那小部分鋯有細(xì)化晶粒作用。鋯在鎂中的固溶度甚低，在包晶溫度時(shí)僅0.58%，有很強(qiáng)的晶粒細(xì)化作用，因α-Zr的晶格常數(shù)（a=0.323mn、C=0.514nm）與鎂的（a=0.321nm、C=0.521nm）非常接近，凝固時(shí)先形成的富鋯質(zhì)點(diǎn)是鎂的優(yōu)質(zhì)晶核，細(xì)化晶粒，因此鋯可以作為含鋅、稀土、釷或這些元素的合金中，充當(dāng)晶粒細(xì)化劑。當(dāng)今，鋯細(xì)化鎂合金的機(jī)理尚無(wú)統(tǒng)一的看法，普遍認(rèn)為鋯可以作為鎂合金的異質(zhì)晶核。鋯能有效地抑制鎂合金的晶粒長(zhǎng)大，因而含鋯的鎂合金在退火或熱加工后保持著細(xì)小的晶粒與高的力學(xué)性能。此外，鋯也能與鎂合金熔體中的鐵、硅、碳、氧和氫形成穩(wěn)定的化合物。