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在耐热镁合金中，稀土元素地位十分突出90%以上的耐热镁合金中含有稀土。稀土元素由于其特殊的电子结构而具有独特的物理和化学性质，能够从多方面提高镁合金的性能。稀土元素在镁合金中的主要作用包括净化熔体等五个方面。
1、净化熔体
稀土元素化学性质很活泼，可以与镁合金中的氢、氧、硫等元素相互作用，并将溶液中的铁、钴、镍、铜等有害金属夹杂物转化为金属间化合物的形式除去，提高合金的抗腐蚀能力。
2、改善合金的铸造性能和加工性能
稀土加入镁合金中可以降低合金在液态和固态下的氧化倾向，改善其铸造性能。例如 Mg-Y合金具有突出的高温抗氧化性。添加合适的稀土元素还可以提高镁合金液的流动性。
3、细晶强化作用
在稀土镁合金中，添加的稀土元素在固液界面前沿富集引起成分过冷，过冷区形成新的形核带而形成细等轴晶；另外，稀土的富集阻得α-Mg晶粒生长，进一步促进了晶粒的细化；在热加工和退火过程中阻碍再结晶及晶粒长大。
4、固溶强化作用
纯金属经过适当的合金化后，强度和硬度提高的现象称为固溶强化。固溶强化的效果决定于溶质原子的性质、浓度及溶质与溶剂原子的直径差。大部分稀土元素在镁中具有较大的固溶度，稀土原子溶入镁基体中，三价稀土离子置换二价镁离子，增强了电子云密度，使基体产生晶格畸变，增强原子间的结合力；稀土元素固溶强化的作用主要是稀土原子质量远大于镁原子，稀土原子半径也大于镁原子，稀土原子在镁中扩散系数小，减慢原子扩散速率，阻碍位错运动，从而强化基体，提高合金的强度和高温蠕变性能。
5、弥散强化作用
稀土与镁或其他合金化元素在合金凝固过程中形成稳定的金属间化合物，这些含稀土的金属间化合物一般具有高熔点、高热稳定性等特点，它们呈细小化合物粒子弥散分布于晶界和晶内，在高温下可以钉扎晶界，抑制晶界滑移，同时阻碍位错运动，强化合金基体。
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