稀土合金包括稀土金属间化合物和稀土固溶体。①稀土金属间化合物,由稀土元素与其他金属元素形成的具有一定化学成分、晶体结构和显著金属结合键的物质。能与稀土金属形成金属间化合物的金属元素有数十种之多,其所形成的稀土金属间化合物多达数千种,组成了一个特殊的化合物族。②稀土固溶体,稀土组元与其他元素组元以一定的比例相互混合,混合后形成的固相晶体结构与某一组元相同。形成固溶体的离子尺寸因素为:|(ra-rb)/ra|=0~30%,由此可推知,稀土在过渡金属及离子尺寸相差较大的元素中的固溶度极低,基本不形成固溶体,但是可以形成稀土金属间化合物。
常见的稀土合金有镝铁合金、钬铜合金、钇镁合金、镧镍合金、镨钕合金、镧铈合金等。稀土元素可显著提高有色金属材料的性能,如镁、铝、铜、镍等稀土合金。重要的稀土合金材料有稀土永磁合金、稀土磁致伸缩材料、稀土储氢合金等。稀土永磁合金是20世纪60年代出现的新型金属永磁合金,现共发展了3代永磁合金:第一代稀土永磁SmCo5;第二代稀土永磁Sm2Co17;第三代稀土永磁NdFeB,被称为“磁王”。20世纪60年代,美国研究人员A.E.克拉克[注]等发现单晶镝的一个基面具有1%磁致伸缩应变的现象,1972年克拉克等将稀土元素与铁化合成REFe2Laves金属相间化合物,开辟了稀土元素磁致伸缩材料应用的新领域。1970年,荷兰研究人员J.H.N.Van 乌赫特[注]研制出LaNi5稀土储氢合金,为降低成本,采用富镧的混合稀土金属代替纯镧制备储氢合金,同时也采用锰、铝、钴、铁、锆、锡等元素取代部分镍,制成多元合金化储氢合金。