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在镁合金中加入稀土(RE)元素对改善镁合金的力学性能是非常有效的。其中一种常见的含RE变形镁合金Mg-RE-Zn系,其微观结构和机械性能主要依赖Zn和RE的比例。本文通过合金设计和工艺控制成功制备了两种新型高性能Mg-Er-Y-Zn-Mn镁合金,提出了高温下基面析出相比柱面析出相更好的增强效果的观点。本文的创新研究有益于高性能变形镁合金的发展及扩大其应用范围。首次在变形镁合金中制备出单一高数密度基面堆垛层错(SFs)增强的Mg-6Er-3Y-1.5Zn-0.4Mn(wt.%)合金(EZ92合金),提出了多种增强相(SFs+LPSO+W)复合强化的新思路,并设计制备出这类新合金Mg-4Er-2Y-3Zn-0.4Mn(wt.%)合金(EZ63合金)。这两种合金都是混晶(再结晶细晶+变形未再结晶粗晶)微观组织。其中单一高数密度基面SFs增强的特殊组织挤压态EZ92合金具有比目前报道的耐热镁合金更高的高温强度,同时具有较高的导热性能。经过热挤压变形后,EZ92合金沿ED方向的屈服强度、抗拉强度分别为311 MPa、353 MPa,当温度达到300℃时合金的屈服强度为271 MPa,抗拉强度达到300 MPa。优良的高温性能主要是因为在整个Mg基体中具有大纵横比的纳米间隔的基面SFs和1~2μm尺寸的再结晶细晶粒,以及未再结晶晶粒内具有许多亚晶界和较高的基面织构。与EZ92合金不同的是,挤压态EZ63合金不仅有高密度SFs,还有弥散分布于再结晶区域的纳米颗粒W相和LPSO相,250℃时的屈服强度、抗拉强度分别为251 MPa、264MPa。合金的热导率随温度而增加,挤压态合金的热导率低于其铸态合金的。在300°C时挤压态EZ92合金和EZ63合金的热导率分别73和86 W/(m?K),这对于高强度Mg-RE合金来说是一个相对较高的值。