Efeito dos Elementos Terras Raras nas Propriedades Tribológicas dos Ligações de Magnésio

I. Introdução

Dentro de um intervalo específico de composição, ligas de magnésio que contêm elementos raros (ligas RE-Mg) apresentam características significativamente superiores de atrito e desgaste em comparação com suas contrapartes de matriz sem elementos raros. As principais influências podem ser analisadas da seguinte forma:

II. Aumento da Resistência ao Desgaste

A incorporação de elementos raros substancialmente aumenta a resistência ao desgaste dos ligas de magnésio. Isto é principalmente devido aos elementos terras raras serem capazes de formar fases estáveis nos aços, e estas fases podem impedir eficazmente o movimento de discordâncias, aumentando assim a dureza e a resistência dos aços e reduzindo o desgaste.

III. Comportamento Dependente da Carga

Os ligantes de magnésio convencionais e os que contêm RE demonstram taxas de desgaste aceleradas com o aumento das cargas aplicadas. Isso sugere que, sob cargas elevadas, o mecanismo de desgaste dos ligas pode mudar, levando a um aumento na taxa de desgaste.

IV. Modulação do Mecanismo de Desgaste

A adição de elementos de terras raras modifica fundamentalmente os mecanismos de desgaste operacionais em ligas de magnésio. O comportamento específico de desgaste demonstra uma dependência significativa dos parâmetros operacionais, incluindo a pressão de contato, a velocidade de deslizamento e a temperatura ambiente, com os elementos raros alterando os caminhos predominantes de remoção do material.

V. Projeto de Integração Estrutural-Funcional

A regulação estratégica da composição dos elementos raros permite o desenvolvimento de novos ligas RE-Mg de alta performance com propriedades estruturais e funcionais integradas. Isso não apenas otimiza o desempenho tribológico, mas também simultaneamente aumenta a plasticidade, condutividade térmica e resistência à corrosão – propriedades críticas para aplicações em engenharia.

VI. Mecanismos de Melhoria de Desempenho

O mecanismo de influência dos elementos raros sobre o desempenho dos ligas de magnésio inclui a melhoria da microestrutura da liga, o aumento da resistência das fronteiras de grão e a promoção do fortalecimento por grão fino. Esses mecanismos sinérgicos coletivamente permitem que as ligas RE-Mg mantenham uma ductilidade excepcional enquanto atingem uma excelente resistência ao desgaste e capacidade de proteção contra corrosão em comparação com as ligas de magnésio convencionais.

VII. Conclusão

Os elementos terras raras têm um impacto positivo no desempenho de atrito e desgaste dos ligas de magnésio. Através de um design razoável e adição de elementos raros, o desempenho geral dos ligas de magnésio pode ser significativamente melhorado, tornando-os mais adequados para aplicações industriais com requisitos mais elevados.