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镁合金拥有较高的比强度、良好的阻尼减震性能、良好的导热性、良好的静电屏蔽性和较低的密度等优点,作为当前最轻的、绿色的金属材料。在航空航天、汽车、医疗器械、3C等领域有着良好的的应用前景。然而,但由于其耐腐蚀性能和耐高温性能差,很大程度上限制了镁合金在高温和有腐蚀的环境下的应用。因此,开发研究耐热镁合金已经成为研究热点。合金化、细晶强化、第二相强化、形变强化等方式能够提高镁合金的综合性能;另外离心铸造成型工艺也能改善组织,从而提高合金的耐热性能。基于此,设计构建Mg-10Gd-2.5Y-0.1Zr合金,采用常规铸态和离心铸造方法制备了铸态Mg-10Gd-2.5Y-0.1Zr镁合金,并对铸态合金进行热轧变形。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、EDS能谱仪对铸态、轧制态试验合金的微观组织及相组成进行了观察与分析;对合金不同温度下的力学性能进行了测试。主要研究工作与成果如下:(1)系统分析了常规铸态和离心铸态Mg-10Gd-2.5Y-0.1Zr合金的微观组织。铸态Mg-10Gd-2.5Y-0.1Zr合金主要由基体相α-Mg相、Mg24(Gd,Y)5相和Mg3(Gd,Y)相组成。与常规铸态相比,离心铸态合金的晶粒更细小,化合物分布存在偏析。(2)采用不同离心转速分别制备离心铸态Mg-10Gd-2.5Y-0.1Zr合金。不同转速不同离心半径处Mg-10Gd-2.5Y-0.1Zr合金的微观组织存在显著差异。同一转速下,随着离心半径的增大,合金中远端化合物相含量逐渐增多;随着转速的增加,合金远端处第二相化合物逐渐增多,近远端处化合物相体积分数差距逐渐增大,且合金晶粒越细小。(3)测试分析了离心铸态和常规铸态Mg-10Gd-2.5Y-0.1Zr合金的室温力学性能。结果表明,600r/min下合金的抗拉强度最大,为200MPa,比常规铸造下的合金抗拉强度增加了25MPa。拉伸断口形貌表明,铸态Mg-10Gd-2.5Y-0.1Zr合金均为脆性断裂。(4)在温度为500℃和变形量为30%的工艺参数下,对铸态Mg-10Gd-2.5Y-0.1Zr合金进行轧制。结果表明,与铸态合金相比,合金晶粒明显细化并出现大量孪晶。在室温下,900r/min的合金其抗拉强度最大,为321MPa;在300℃下,900r/min的合金的抗拉性能最好,为284MPa,延伸率最高,为22.1%,轧制态合金具有良好的耐热性能。(5)在温度为500℃和变形量为60%的工艺参数下,对铸态Mg-10Gd-2.5Y-0.1Zr合金进行轧制。结果表明,合金中有更多孪晶,且晶粒更加细小;当离心转速超过600r/min时,提高转速对合金起到的作用弱化。在室温下,900r/min的合金其抗拉强度最大,为345MPa;在300℃下,600r/min的合金的抗拉强度为290MPa,合金的高温性能良好。