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Mg-Gd-Y-Zr系合金具有优异的室温及高温力学性能,在航空航天领域具有广阔的应用前景。本文采用金相显微镜,硬度测试、单轴拉伸、x射线衍射,扫描电镜、透射电镜以及热模拟实验,研究了稀土Ce对Mg-5.5Gd-4.5Y-Nd-Zr合金组织与性能的影响,得出以下结论:(1)揭示了合金元素Ce对Mg-5.5Gd-4.5Y-Nd-Zr合金铸态组织的影响规律及机理。添加Ce细化了Mg-5.5Gd-4.5Y-Nd-Zr合金的铸态组织,当Ce含量在0-0.2%范围内时,随稀土含量Ce的增加,细化效果增强,铸态合金的平均晶粒尺寸由68.7μm减小至55μm。进一步增加Ce含量到0.35%时,平均晶粒尺寸基本不变。其细化机理为:Ce元素的添加增大了凝固过程中固液前沿熔体的过冷度,增加了形核核心。(2)铸态合金晶界上分布有网状的非平衡共晶组织,由a-Mg和Mg5.05Gd组成,经固溶处理后,非平衡共晶消失,残留大量的方块状粒子,其化学成分为Mg2Gd。(3)揭示了Ce在Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金中的分布规律与存在形式。Ce在合金中主要以Mg12Ce粒子的形式存在,形貌为椭球状,只有少量的Ce固溶进入基体。(4)优化了合金的化学成分,较优的合金成分为Mg-5.5Gd-4.5Y-Nd-0.2Ce-Zr。该合金挤压-T5态室温抗拉强度为402MPa,300℃高温抗拉强度为232MPa,较未添加Ce的合金分别提高46MPa、30MPa。室温抗拉强度的提高可归结为添加Ce促进p’相的析出,高温抗拉强度的提高可归结为析出相体积分数的增加和弥散分布的具有高热稳定性的Mg12Ce粒子。(5)探明了Mg-5.5Gd-4.5Y-Nd-xCe-Zr (x=0,0.2wt.%)合金在375℃-525℃、应变速率为0.01s-1、0.1s-1和1s-1制度下的热压缩变形规律。计算了Mg-5.5Gd-4.5Y-Nd-xCe-Zr (x=0,0.2wt.%)合金在425℃-525℃的变形表观激活能分别为QHA=191KJ/mol,212KJ/mol。添加Ce提高了合金的再结晶体积分数,降低了再结晶晶粒尺寸,原因是添加Ce生成椭球状Mg12Ce粒子,该粒子对再结晶有PSN作用,能够激发再结晶形核和抑制再结晶晶粒长大。