稀土材料在金属合金的应用

      稀土元素以“工业维生素”之称，通过晶界调控、相变优化、耐蚀增强等机制，赋予金属合金超乎寻常的强度、韧性及功能性。从万米深潜器的钛合金耐压壳，到火箭发动机的镍基单晶叶片，从时速600公里磁悬浮的钕铁硼永磁体，到储氢密度破纪录的镧镍合金——稀土材料正从微观结构革命，重塑金属材料宏观性能极限。稀土材料在金属合金中究竟有哪些应用呢？

1.轻质合金：减重增效的“稀土配方”​​

1. 镁合金：镁合金中的核心稀土元素钕（Nd）、钇（Y）和镧（La）可显著提升材料性能：Nd和Y通过固溶强化有效提高合金抗拉强度，而La元素则通过表面改性机制增强耐腐蚀性。
2. 铝合金：铝合金中添加稀土元素铈（Ce）和钪（Sc）可显著优化性能：Sc通过细晶强化和沉淀硬化提高合金强度，而Ce的引入不仅增强电导率，还能通过晶界优化提升弹性模量。

2.高温合金：极端环境的“稀土护甲”​​

1. 镍基单晶合金：添加了镧和钆的合金可消除硫、氧杂质，提升持久寿命，提升抗氧化性能。
2. 钛铝合金：添加了铈和钕的合金可提升延伸率，降低高温蠕变速率。

3.钢铁材料：强度与韧性的“稀土平衡术”​​

1. 高强钢：核心元素是镧和铈，可提升抗冲击性能，屈服强度以及焊接裂纹敏感指数。
2. 不锈钢：核心元素是钇和钆，可提升耐点蚀电位和耐氯离子腐蚀寿命。

4.功能合金：稀土驱动的“智能材料革命”​​

1. 永磁合金核心元素是钕，镨和镝，可提升电机磁能积，提升耐温性能。
2. 储氢合金核心元素是镧、铈和钇，可提升室温吸氢密度，提升循环寿命。
3. 形状记忆合金核心元素是钐和铕，可提升箱变温度精度，提升形状恢复率。

出自：Y202506