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稀土镁合金已经成为了商用镁合金的重要组成部分因其具有高的强度、高的耐热性以及良好的韧性等特点。而稀土镁合金中长周期有序堆垛结构的形成更进一步提高了稀土镁合金的强韧性和高温性能,并减少了稀土元素的用量从而降低了合金的成本。本课题是以Mg-2Dy-0.5Ni合金为研究对象,主要研究了合金在铸态,固溶态以及时效态的显微组织和时效硬化行为。首先研究了Mg-2Dy合金中添加0.5at.%Ni元素形成的含长周期有序堆垛结构的稀土镁合金的组织和性能。进而研究了不同温度固溶以及在不同冷却条件下合金显微组织演变以及不同形貌LPSO相的析出硬化行为。并探讨了合金在热挤压+等温时效过程的组织变化和时效硬化行为。具体的研究结果如下:Mg-2Dy-0.5Ni合金在铸态的组织主要由α-Mg基体,分布在枝晶界片层状的18R LPSO相以及立方体颗粒Dy相组成。通过对与Mg-2Dy-0.5Zn合金的组织和性能的对比可知,在Mg-2Dy合金中添加Ni元素比添加Zn元素更容易形成LPSO相,更有效地减小了二次枝晶臂间距,也更明显地提高了Mg-2Dy合金的力学性能。合金在不同温度(560-570℃)固溶的过程中,枝晶界片层状的18R LPSO相转变为块状18R LPSO相随机分布在晶粒内和网状分布在晶界。并且在固溶过程中18R LPSO相并没有发生完全溶解,含Ni的18R LPSO相具有非常高的热稳定性。另外,合金在固溶的过程中晶粒内有点状的14H LPSO相析出。合金在565℃固溶12 h时,合金中的相固溶的相对充分,镁基体的显微硬度也达到最高值65 HV。在565℃固溶12 h后的合金以不同的冷却方式进行冷却,在连续的冷却(炉冷和空冷)条件下,块状的LPSO相发生粗化,片层状的具有14H结构的LPSO相逐渐在镁基体中析出。在不连续的冷却(炉冷到415℃再空冷和炉冷到265℃再空冷)条件下,块状的LPSO相由连续变为不连续分布在镁基体上,同时棒状的LPSO相也出镁基体中析出。合金在565℃固溶12 h经空冷415℃后炉冷的条件下硬度值是最高的,其高的硬度值主要是由于块状的LPSO相强化所致。而合金在565℃固溶12 h经空冷265℃后炉冷的条件下硬度值最低,其主要是由于大量的棒状的LPSO相的析出所致。合金在360℃热挤压后晶粒明显细化,晶界的18R LPSO被挤碎并沿着挤压方向形成条带状组织。另外,合金在热挤压后形成了动态再结晶区,细小的片层状的14H LPSO相在再结晶晶粒内析出。挤压合金在250℃等温时效的过程中展现出双峰时效行为,其主要是由于细晶强化和14H-LPSO相强化所致。合金在时效的过程中第一个时效峰是在54 h,这是由于细晶强化和14H-LPSO相强化共同作用所致;第二个时效峰是在108 h,这主要是由于高体积分数的14H-LPSO相强化所致。