Influenza dell'aggiunta di terre rare sulla lega di magnesio fusa

L'applicazione della lega di magnesio si è sviluppata rapidamente a partire dagli anni '50, quando i metalli delle terre rare sono stati utilizzati come additivi di lega. L'aggiunta di terre rare nelle leghe di magnesio migliora notevolmente la resistenza al creep, le proprietà di resistenza sia a temperatura ambiente che a temperature elevate e la colabilità della lega di magnesio.

Di seguito sono riportati tre tipi di leghe di magnesio contenenti metalli delle terre rare:

1. Lega Mg-RE-Zr
La lega Mg-RE-Zr (Mg-3RE-0,1Zr) è ampiamente utilizzata nei motori aeronautici grazie alle sue proprietà di elevata resistenza e alla buona resistenza allo scorrimento a 205℃.

2. Lega RE Mg-Zn-Zr
La lega ZK51 (Mg-4,5Zn-0,6Zr) ha una resistenza alla trazione di 280MPa, ma la sua colabilità è scarsa. Tuttavia, l'aggiunta di RE migliorerà notevolmente la colabilità perché i composti Mg-Zn-RE che compaiono dopo l'aggiunta di RE saranno distribuiti sul bordo del grano sotto forma di eutettico divorziato.

Lo ZE63A (Zn-6wt%, RE-2,5wt%, Zr-0,6wt%) è stato applicato per anni nell'inversione di spinta del motore RB211. Ha una resistenza alla trazione di 276MPa, una resistenza allo snervamento di 186MPa e una duttilità del 5%.

3. Lega Y-Mg
L'ittrio ha un buon effetto di rafforzamento della soluzione sulla lega di magnesio, che deriva dal blocco della soluzione di ittrio da parte di composti resistenti al calore nella matrice e nei confini del grano. Pertanto, la lega Y-Mg ha buone proprietà di resistenza termica e presenta persino le stesse proprietà a temperature elevate delle leghe di torio-magnesio. Inoltre, la lega di ittrio-magnesio possiede anche un'eccellente resistenza all'ossidazione ad alta temperatura. La lega di magnesio contenente il 9 % in peso di ittrio ha guadagnato solo 1 mg di peso dopo essere stata riscaldata a 510℃ in aria umida e mantenuta per 98 ore, mentre la lega di torio-magnesio ha guadagnato 15 mg di peso.