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作为一种轻质金属结构材料,镁合金在汽车工业中的应用越来越广泛。随着镁合金用量的急剧增加,对其力学性能的要求也越来越高。显然,发展变形镁合金可满足汽车结构件对力学性能的要求,使镁合金更大量地应用于汽车工业中。本文通过对热挤压Mg-Mn-Zn(-RE)合金的显微组织及力学性能的研究,确定了稀土的加入种类和加入量对热挤压Mg-Mn-Zn合金的显微组织和力学性能的影响规律,以期为热挤压Mg-Mn-Zn-RE合金的工程应用以及含稀土变形镁合金的开发提供可靠的理论依据。显微组织观察表明,稀土元素的添加可以显著地细化热挤压Mg-Mn-Zn合金的晶粒,其中添加2%稀土元素Y可以使合金的平均晶粒尺寸由50μm减小到10μm,添加1%稀土元素Ce可以使合金的平均晶粒尺寸由50μm减小到15μm。拉伸试验结果表明,稀土元素的添加可以有效地提高热挤压Mg-Mn-Zn合金的高温抗拉强度和屈服强度,其中在150℃下,当Y和Ce含量为2%时,热挤压Mg-Mn-Zn-RE合金具有最高的抗拉强度和屈服强度,而在200℃下,当Y和Ce含量为3%时,热挤压Mg-Mn-Zn-RE合金具有最高的抗拉强度和屈服强度。此外,含1%Ce的热挤压Mg-Mn-Zn-RE合金在室温和200℃下表现出最大的断裂伸长率。低周疲劳试验结果表明,对于热挤压Mg-Mn-Zn合金,在所有外加总应变幅下,均表现为循环应变硬化;对于热挤压Mg-Mn-Zn-1Ce合金,除在最低的外加总应变幅下呈现初期应变硬化其后呈现循环稳定外,在其他外加应总变幅下,均表现为循环应变硬化;对于热挤压Mg-Mn-Zn-2Y合金,在较高的外加总应变幅下,基本表现为循环稳定或循环应变硬化,而在较低的外加总应变幅下,则呈现循环应变软化。对于热挤压Mg-Mn-Zn(-RE)合金,其弹性应变幅、塑性应变幅与断裂时的载荷反向循环周次之间的关系表现为单斜率线性行为,并分别服从Basquin和Coffin-Manson公式。此外,热挤压Mg-Mn-Zn(-RE)合金的拉伸滞后能与其疲劳寿命之间也呈线性关系。断口分析结果表明,拉伸加载条件下,热挤压Mg-Mn-Zn-RE合金的断口呈现明显的韧性断裂特征;低周疲劳加载条件下,疲劳裂纹均是以穿晶方式萌生于试样表面,并以穿晶方式扩展。