《表6 耐热镁合金常用添加元素及其作用机制》

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《镁合金的研究现状与发展趋势》

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耐热镁合金主要分为Mg-Al系耐热镁合金（AZ、AS和AM系列）、Mg-Zn系耐热镁合金（ZE、ZC和ZAC系列）、Mg-Zn-Al系耐热镁合金与Mg-RE系耐热镁合金（WE、ZE和QE系列）[24]。国内应用最广泛的ZM5耐热镁合金使用温限为120℃，ZM6使用温限可达200～250℃，当需要长期服役温度超出260℃时，国内尚无成熟的合金牌号可供选择。美欧的WE43、WE54、QE22、Electron21与俄罗斯的MⅡ9、MⅡ10、MⅡ14长期使用温限可达228℃[25-26]。表6所示为耐热镁合金的常用添加元素及其作用机制。耐热镁合金的强化机制为晶内与晶界双重强化，通过减小原子扩散速率、限制位错运动、阻止晶界滑移，结合固溶强化、析出强化、准晶强化与复合强化，可有效提高耐热使用温限；基于此，一般常选用大尺寸晶粒以增大原子扩散距离，减少晶界扩散通道；添加稀土元素在晶界析出细小的热稳定强化相，钉扎晶界阻止晶界滑移；采用固溶强化可在晶内析出大量细小弥散分布的热稳定相阻碍位错滑移。耐热镁合金未来发展主要集中在以下四个方面：（1）研究低成本稀土元素Ca、Sr、Ba与Ⅳ、Ⅴ族元素对镁合金耐热性能的影响规律与作用机制，开发低成本合金；（2）采用快凝技术制备微米级乃至纳米级准晶组织，提高合金耐热温限；（3）采用单向挤压、等通道转角挤压、扭转挤压、往复挤压等大塑性成形工艺，实现晶粒与析出相的强化，提高耐热性能；（4）通过新的热处理技术与工艺装备，提高合金的使用温限[27-28]。