本文以研制和开发高阻尼镁合金为目的,设计和制备了具有不同固溶度合金元素的纯镁、Mg-Al系、Mg-Ni系和Mg-Si系合金。利用光学显微镜(OM)和透射电子显微镜(TEM)等方法观察合金的微观组织特征;通过拉伸试验和硬度测试评价合金的力学性能;通过机械动态分析仪(DMA)研究合金的低频阻尼性能随应变和温度的变化规律;通过热处理、热挤压变形和室温小变形量拉伸等手段研究合金阻尼性能的稳定性;通过正电子湮没等测试手段分析影响镁合金阻尼性能的点缺陷种类。揭示了镁合金低频阻尼行为的变化规律及其影响因素,为开发高阻尼、高性能镁基材料奠定了良好的基础。对铸态纯镁和镁合金阻尼性能的研究表明:纯镁和镁合金的阻尼机制属于位错型。镁合金的阻尼性能强烈地受到合金元素的种类和数量的影响;向纯镁中加入固溶度较高的Al元素,会极大降低镁合金与应变无关的阻尼值,但Al原子的加入可以改变铸态纯镁中点缺陷的分布形式,因此在大应变振幅下含Al量较少的镁合金(<1%)阻尼值大大超过纯镁的阻尼值。向纯镁中加入固溶度极低的Ni和Si元素,在合金中的初晶α-Mg相具有一定尺寸和体积比例的情况下,Mg-Ni和Mg-Si合金具有较高的阻尼性能;在小应变振幅下,由于初晶α-Mg相中具有高于纯镁的位错密度,这类合金的阻尼值高于纯镁的阻尼值。铸态纯镁、Mg-Ni和Mg-Si合金在室温附近的高阻尼值来源于80oC附近的阻尼峰P1,该峰是由初晶α-Mg相中的位错与晶格中的点缺陷交互作用引起的。在230oC附近的P2峰为晶界阻尼峰。当加入的Al元素含量超过1%时,阻尼-温度谱中的P1和P2阻尼峰被抑制。热处理对具有一定尺寸初晶α-Mg相的合金的阻尼性能有显著的影响,这种影响归因于初晶α-Mg相中非平衡状态的点缺陷受热处理的影响发生扩散,并重新分布造成的。铸态镁合金中的溶质原子以非平衡溶质原子团的状态存在于初晶α-Mg相中,钉扎在位错上的钉扎点较少;当热处理温度较低时,溶质原子沿位错扩散,使位错上的弱钉扎点数量明显增加,晶格中的点缺陷数量降低。对于超过350oC的高温热处理,点缺陷的扩散速度明显加快,溶质原子团快速分解,并且很快达到平衡状态,很多溶质原子扩散至晶界处,部分原子均匀分布在晶格中。虽然这类镁合金中杂质点缺陷数量并不多,但它们受热处理的影响发生重新分布后,对合金的阻尼性能和P1、P2阻尼峰有相当显著的影响。与上述镁合金相比,热处理对Mg-Al合金阻尼性能的影响非常小,这是由于Al含量较高,使位错上的弱钉扎点之间的长度LC降低到一定程度后,合金与应变振幅无关的阻尼值基本达到最小值,虽然热处理可以显著地改变合金的微观组织,但无法大幅度地改变固溶态Al原子的数量,因此该类合金的阻尼性能不会明显地受到热处理的影响;变形使Mg-1%Al和Mg-1%Si合金的室温阻尼值下降,并且相比之下,具有高阻尼性能的Mg-1%Si合金的阻尼值受变形的影响更大,3%以上的室温拉伸变形量即可抑制P1阻尼峰的出现,后续退火不能使由于挤压变形而消失的P1阻尼峰得到恢复。变形使Mg-1%Al和Mg-1%Si合金在高温测试范围内获得显著高于铸态合金的阻尼值,但这种高阻尼值是不稳定的,它与变形后的合金在高温范围内的回复再结晶有关,再结晶过程中位错和晶界的运动使合金得到高阻尼值,一旦再结晶过程结束,阻尼值就恢复到铸态合金的阻尼水平。