1.1 高强镁合金研究现状
镁合金作为最轻的金属结构材料，近年来引起了广泛的关注。镁合金具有许多优点，例如低密度，高比强度、比刚度，尺寸稳定，良好的导电导热性能，良好的加工性能，容易回收，无污染，被誉为“21 世纪绿色工程材料”[1]，在汽车制造、航天航空、军事国防等多个国民领域都有着非常重要的实用意义和辽阔的发展前景。我国镁资源丰富局世界首位[2]，随着当下国际流行绿色节能发展趋势，我国镁合金产业也在不断改造与进步，目前也正朝着高生产效率、高产品质量、低能源消耗方向持续创新与发展[3]。
当下镁合金的发展与应用层面远不如铝合金那么广泛，究其原因则主要是镁合金自身性质方面的问题，有如下几点：（1）传统镁合金在高温环境中力学性能往往会大幅度下降，很难在高温中适用[4]。（2）镁合金室温环境下其塑性较低、难于进行变形加工。（3）镁的化学性质非常活泼，易于与氢氧元素反应，容易产生夹渣、气孔、疏松等缺陷，使镁合金构件力学性能下降。（4）传统镁合金抗腐蚀性较差，缺乏有效的防腐蚀方法[5]。因此，开发高强度高性能的镁合金及其制造成型方法逐渐成为近些年来镁合金研究课题的重要内容。
近年来全球范围内的传统工程材料资源出现短缺，储量逐渐下降，各国对环境保护的重视程度日益加深，以及汽车制造、航空航天、国防军工等支柱产业的飞速发展，对高强度、高性能结构材料的需求与日俱增，对于资源储备丰富且适合轻量化制造的高强镁合金的研究与开发势必会得到越来越广泛的关注[6]。
目前，普遍采用的强化方法是在镁合金中添加稀土元素，来提高镁合金强度。稀土元素本身具有很好的去氧除氢作用，比镁元素更易与氧和氢反应，可以很大程度减少气孔、氧化物等一系列缺陷对性能的影响[7]。稀土元素的强化机制主要是在镁合金中形成性能优异的稀土化合物和固溶相，这些化合物或固溶相在晶界处偏聚导致位错密度增加，晶格发生畸变，从而达到很好的强化效果，并且一些稀土元素在合金中具有显著的析出强化和细晶强化作用。近年来通过添加不同稀土元素，并调整稀土元素比例，综合运用固溶强化、析出强化、细晶强化、LPSO强化[8]和形变强化等一系列强化手段，开发了多种高强度耐高温的稀土镁合金（Mg-Y系Mg-Gd系Mg-RE-Zr系等）。
Y元素在Mg中具有较高固溶度（12%）[9]，且随着温度的降低，Y元素固溶度逐渐减小，这表明Mg-Y系镁合金可以有很好的时效强化效果。李亚国等[10]在Mg-Zn-Zr合金中加入了0.94%的Y元素，得到的合金抗拉强度有了很大提高通过对微观组织的观察发现产生强化的原因是由于Y在Mg中生成了弥散Mg-Y相。Mordike[11]的研究发现，掺有Sc和Mn的Mg-Y-Sc-Mn合金比WE43合金具有更好的抗蠕变性。
Gd在Mg中以Mg5Gd、Mg3Gd形式存在，这类化合物熔点较高且热稳定性好，可以很好的提高镁合金的耐高温能力，该系列镁合金比常规的耐热镁合金WE54A具有更好的高温稳定性。但Mg-Gd系合金成本较高，可以通过适当添加Y、Nd等元素替代Gd元素，来降低成本。Drits等人[12]在高温下对铸态的Mg-Gd合金（Gd含量20%）的力学性能进行了测试。结果表明当温度为250℃时，其仍具有很好的力学性能（抗拉强度310MPa，伸长率 2%）。
西安工业大学的赵娟[13]对Mg-Gd-Y系合金进行了热力学模拟计算，分析了合金系的相组成（图1.1、1.2）
图1.1 Mg-xGd-4Y 合金系垂直截面图
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
