稀土鎂合金是一種具有較高強度和耐腐蝕性能的輕質(zhì)合金材料，被廣泛應(yīng)用于航空、汽車、船舶等領(lǐng)域。在大型復雜主承力鑄件領(lǐng)域，稀土鎂合金具備高強度、低密度、優(yōu)良的機械性能和耐腐蝕性能等特點，因而被視為替代重型鋼的理想材料。
為了實現(xiàn)稀土鎂合金大型復雜主承力鑄件的低成本化，相關(guān)研究人員在材料配方、合金純化和熱處理等方面進行了一系列的探索。他們通過改善合金材料的成分比例和純度，優(yōu)化熱處理工藝，提高材料的強度和耐腐蝕性能。同時，一些科研機構(gòu)和企業(yè)還致力于開發(fā)新型稀土鎂合金，通過優(yōu)化合金成分，克服傳統(tǒng)稀土鎂合金的缺點，并提高合金的性能。
為了充分利用稀土鎂合金的優(yōu)勢，推動其在大型復雜主承力鑄件領(lǐng)域的應(yīng)用，需要進一步加強相關(guān)技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化推廣。隨著科學技術(shù)的不斷進步，相信稀土鎂合金大型復雜主承力鑄件的低成本化能夠取得重要突破，并廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，為工業(yè)發(fā)展注入新的動力。
關(guān)于SLM制備純Mg、AZ系、ZK系、WE系、Mg-Al系、Mg-Zn系、Mg-Ca系和Mg -Gd系鎂合金的報道與Al、Ti或Fe合金相比是非常有限的。目前，大部分研究都集中在參數(shù)優(yōu)化、后處理以及納米粒子或元素添加對微觀結(jié)構(gòu)和力學性能的影響。工藝參數(shù)對SLM制備ZK系鎂合金微觀結(jié)構(gòu)、機械性能、生物相容性和生物降解的影響已經(jīng)得到了詳細的研究。 據(jù)稱，通過 SLM 制備的 ZK 系列鎂合金具有良好的力學性能、良好的生物相容性和相對較低的降解率，這使得該類合金在生物醫(yī)學應(yīng)用中具有廣闊的前景。高成本的 WE 系鎂合金包含稀土 (RE) 元素，它們表現(xiàn)出的生物相容性。值得一提的是，由 SLM 制備的 WE 系列鎂合金也表現(xiàn)出的力學性能完整性，這歸因于鎂基體中的細晶結(jié)構(gòu)和均勻分布的第二相顆粒，以及那些釘扎在晶界處的顆粒。近，許多研究人員通過攪拌摩擦加工和熱處理等后處理改變了 Mg-Gd 系鎂合金的微觀結(jié)構(gòu)，使強度顯著增加，但延伸率隨之降低。一些研究人員使用 SLM 在廣泛的加工參數(shù)范圍內(nèi)研究了激光能量輸入對 AZ91D 鎂合金的成形性、致密化、微觀結(jié)構(gòu)和力學性能的影響，并建立了適當?shù)?SLM 加工圖。此外還有通過添加碳納米管來改變微觀結(jié)構(gòu)演變和細化 SLM制備AZ31B 鎂合金的晶粒。然而，實驗結(jié)果表明，由于致密化的急劇惡化，納米粒子的添加提高了強度，同時削弱了韌性。AZ 系列鎂合金由于其合金元素的經(jīng)濟優(yōu)勢而在工業(yè)應(yīng)用中占主導地位。然而，迄今為止已發(fā)表的研究尚未深入研究 SLM 過程中鎂合金的缺陷類型、熔化模式和晶體織構(gòu)。此外，目前 SLMed 鎂合金試件的強度和韌性都比較差，難以應(yīng)用于實際工業(yè)應(yīng)用。因此，有必要進一步研究SLM沉積的AZ系鎂合金的加工性能和缺陷形成機制。
Mg-Y-RE-Zr合金在電弧熔絲增材制造過程中的組織演變機制。實驗結(jié)果表明，隨著沉積高度的不斷提高，沉積層的冷卻速度逐漸降低，導致了沉積層晶粒尺寸沿高度方向逐漸粗化。此外，電弧加熱導致的多重熱循環(huán)會對已沉積層形成“原位固溶”和“原位時效”的效果。沉積層底部的共晶組織在多重熱循環(huán)的作用下發(fā)生溶解，隨后稀土元素又在多重熱循環(huán)的作用下下沉淀析出，在晶界和晶內(nèi)形成了彌散分布的β’和β1相。沉積層組織主要由粗大的α-Mg枝晶和連續(xù)粗大的共晶組織組成，并未發(fā)現(xiàn)稀土沉淀相的存在。
在我國，的稀土鎂合金以前主應(yīng)用于航空航天、導彈等軍工領(lǐng)域，近年來，鎂合金及鎂基復合材料已逐步在武器和彈藥上得到成功應(yīng)用，發(fā)展十分迅速。國外鎂合金在武器上應(yīng)用的典型實例：
(1)美軍正在研制的 21 世紀士兵武器——理想的單兵綜合作戰(zhàn)系統(tǒng)， 計劃用鎂合金做殼體等構(gòu)件，使質(zhì)量從8.17 kg降到6.37 kg；
(2)美軍正在研制的水平水陸兩棲突擊車，采用鎂合金做殼體，并采用了的鎂合金表面防護技術(shù)，經(jīng)試驗證明，表面性能良好；
(3)國外已將鎂合金用于次口徑脫殼彈軟殼，穿甲彈彈托；
(4)法國MK50式反坦克槍榴彈部分零件應(yīng)用了鎂合金材料，其全彈質(zhì)量僅為800g；
(5)美國制造的Racegan(強裝藥，戰(zhàn)斗用手槍)扳機等零件采用鎂合金，重量減輕 45 %，擊發(fā)時間減少66 % 。
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