稀土鎂合金在我國航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用最早可以追溯到二十世紀(jì)五十年代。那會兒，我國仿制的飛機和導(dǎo)彈的蒙皮、框架以及發(fā)動機機匣就都是采用的稀土鎂合金。七十年代后，我們的強擊機、直升機、導(dǎo)彈、衛(wèi)星等也開始推廣應(yīng)用稀土鎂合金，例如，直升機的發(fā)動機后減速機匣、殲擊機機翼翼肋等重要零件就是選用的ZM6合金——鑄造鎂合金三大系列之一“鎂-稀土金屬-鋯系合金”中的一種，即一種以釹為主要合金元素的高強度耐熱鎂合金。
據(jù)文獻記載，鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，被廣泛應(yīng)用于制造飛機、戰(zhàn)斗機、導(dǎo)彈、飛船、衛(wèi)星上的重要機械裝備零件，以減輕零件重量，提高飛行器的機動性能，降低航天器的發(fā)射成本。此外，鎂合金還被廣泛應(yīng)用于軌道交通、汽車和3C產(chǎn)品等領(lǐng)域。鎂合金被譽為“21世紀(jì)綠色工程材料”，因為它具有比強度/比剛度高、尺寸穩(wěn)定、易于加工成形、導(dǎo)熱導(dǎo)電性好、阻尼減振、電磁屏蔽和容易再回收等優(yōu)點。
然而，鎂合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用是受限的。因為鎂合金強度偏低，尤其是高溫強度和抗蠕變性能較差。而且，鎂合金鑄件容易形成縮松和熱裂紋，成品率低，鎂合金變形件塑性加工條件控制困難，導(dǎo)致組織與力學(xué)性能不穩(wěn)定。針對這些問題，我國科研人員經(jīng)過二十多年的探索與開發(fā)，終于在鎂合金新材料與新工藝方面取得了較大的進展。
鎂合金新材料方面，基于稀土元素可有效提高鎂合金的力學(xué)性能和耐熱性能，科研人員研發(fā)了兩種新型稀土鎂合金，即JDM1鑄造鎂合金和JDM2鑄造鎂合金。其中，JDM1鑄造鎂合金是一種低稀土含量的鎂合金，其典型的室溫力學(xué)性能為屈服強度140MPa、抗拉強度300MPa、延伸率10%；JDM2鑄造鎂合金是一種高稀土含量的鎂合金，其典型的室溫力學(xué)性能為屈服強度240MPa、抗拉強度370MPa、延伸率4%。與傳統(tǒng)商用WE54高強度耐熱鎂合金相比，JDM2鎂合金具有更好的高溫與低溫力學(xué)性能。
鎂合金新工藝方面，近日，有好消息傳來——包鋼稀土院成功研制大尺寸稀土鎂合金棒材。據(jù)國資委網(wǎng)站報道，近日，包鋼稀土院中試基地與東北大學(xué)、上海交通大學(xué)合作研發(fā)了半連續(xù)鑄造技術(shù)，突破性解決了大尺寸稀土鎂合金棒材內(nèi)應(yīng)力大、徑向晶粒尺寸差異大、力學(xué)性能不均等技術(shù)難點，成功研制出直徑550mm的大尺寸稀土鎂合金棒材，標(biāo)志著大尺寸、高品質(zhì)鍛造輪轂及擠壓型材的低成本化成為可能，處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。同時，包鋼稀土院引進QC830冷室壓鑄系統(tǒng)，實現(xiàn)年產(chǎn)300噸稀土鎂合金薄壁器件制備能力，加速推進稀土鎂合金材料在下游領(lǐng)域的應(yīng)用。
最后，小編想說，我國是一個鎂合金資源大國和稀土資源大國。如何才能將我國的資源優(yōu)勢發(fā)揮出來以在國際競爭中占得先機呢？只有通過不斷磨練技術(shù)，讓我們的新型稀土鎂合金材料達到世界先進水平！你們覺得呢？
