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镁合金是密度低、阻尼性好、比强度和刚度高和电磁屏蔽性良好等优点,在汽车、电子、航空航天等领域有广泛的应用前景。但其高温抗蠕变性能差限制其在结构材料核心部件的应用。Mg-Zn-Y系合金是一种典型的第二相析出强化合金,具有较高的室温和高温力学性能。本文研究了Mg-5.5Zn-(0.7,1.5,3.5,7.5)Y合金重力铸造镁合金显微组织、时效行为、室温力学性能及高温抗蠕变性能。通过建立蠕变过程物理模型,分析了蠕变前后的微观组织变化和蠕变机理。研究结果表明:(1)Mg-5.5Zn-(0.7,1.5,3.5,7.5)Y四种合金中,随着Y含量的增加,合金中第二相依次为Mg7Zn3相+I相(微量)、 I相+Mg7Zn3相(少量)、W相、W相+X相。同时第二相体积分数明显随之增多,分别为1.9%、2.8%、3.3%、4.5%、5.7%。并且合金中晶界上第二相分布由非连续向连续网状分布转变。Mg-5.5Zn-(0.7,1.5,3.5)Y三种合金第二相为非连续分布,Mg-5.5Zn-7.5Y合金的第二相为连续分布。随着Y含量的增加,合金中抗拉强度和屈服强度先增加后减少,当Y含量为1.5%时,合金抗拉强度和屈服强度最高,分别为186MPa、100MPa。(2)Mg-5.5Zn-(0.7,1.5,3.5,7.5)Y合金的抗蠕变性能主要取决于第二相的种类、形貌、分布、体积分数。随着稀土Y含量的增加,合金抗蠕变性能也不断提高,在同样的蠕变条件下,其中高熔点稀土相比低熔点的Mg7Zn3相更能提高合金抗蠕变性能。Mg-5.5Zn-(1.5,3.5)Y合金在175-200℃/55-70MPa范围表现良好的抗蠕变性能。含Mg-5.5Zn-7.5Y合金在275℃/55MPa条件下,表现出极低的稳态蠕变速率,具有极好的抗蠕变性能。(3)经过175℃/70MPa蠕变100h后,(0.7,1.5,3.5)%Y含量的合金中非连续状的第二相发生了择优取向。同时,经过200℃/55MPa蠕变100h后,(1.5,3.5)%Y含量的合金将产生晶粒拉长,第二相粒子拉伸纵向排列。7.5Y合金中连续网状的第二相比非连续的第二相合金对晶界和位错的运动有更强的阻碍作用。(4)Mg-5.5Zn-(0.7,1.5,3.5)Y三种合金在175℃/50-60MPa下的应力指数n分别为5.2、3.2、2.2,在200℃/50-60MPa下应力指数n分别为11、3.8、2.9。Mg-5.5Zn-0.7Y合金在175℃/50-60MPa和200℃/50-60MPa范围条件下的蠕变机制分别为位错攀移和Power-Law方程失效。Mg-5.5Zn-(1.5,3.5)Y两种合金在175-200℃/50-60MPa范围下的蠕变机制是位错粘滞运动。