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Mg-Zr系合金具有优异的阻尼性能、抗蚀性能和比刚度等优点,但由于力学性能偏低,在实际应用中受到限制。采用粉末冶金和熔铸工艺制备了Mg-Zr合金,并利用等通道转角挤压方法进一步细化晶粒,制备出Mg-Zr高强高阻尼合金。通过运用光学显微镜、XRD、SEM、DMA和力学性能测试方法研究了组织与性能之间的关系。结果表明:利用机械合金化和粉末压制烧结法获得的Mg-xZr(x=0.6,1.5,2.5,5.0,mass%下同)合金,在Zr含量低于2.5%时,合金力学性能随Zr含量的增加而升高,当Zr含量达5%时,合金力学性能较Zr含量为1.5%和2.5%时有所降低。合金阻尼性能随Zr含量的增加先增加后降低再增加,在5%时达到最大值0.084。在Zr含量为1.5%时晶粒细化明显,抗弯强度达184.95MPa,显微维氏硬度为45.00,且具有较好阻尼性能,tanφ为0.082。进一步对Mg-1.5Zr合金的球磨工艺研究发现,球磨转速为280r/min,球料比为20:1,球磨时间为10h的球磨参数对获得优异的力学性能最为合适,其抗弯强度达238.68MPa。而对阻尼性能而言,最佳的球磨工艺是球磨转速为310r/min,球料比为5:1,球磨时间为10h,阻尼性能tanφ达0.113。在球磨转速为310r/min,球料比为5:1,球磨时间为10h的球磨工艺条件下,Cd元素的添加使Mg-1.5Zr-xCd合金(x=0.5,1.0,1.5)显微组织由近等轴晶型转变纤维流线型,并在Mg-1.5Zr-0.5Cd合金中出现亚晶结构;另外,合金的显微硬度和抗弯强度随Cd含量的升高而升高,Mg-1.5Zr-1.5Cd的抗弯强度达266.96MPa,显微维氏硬度为57.90。合金的阻尼性能随Cd含量的增加先增高后下降。采用ECAP挤压对铸态Mg-0.6Zr合金进行变温和变挤压道次工艺研究发现,Mg-0.6Zr合金在变形过程中发生动态再结晶,晶粒显著细化,并随挤压温度的升高发生晶粒长大;另外,ECAP变形后合金的室温力学性能明显改善,与铸态合金相比,显微硬度和抗拉强度在300℃挤压6次时达到最高,分别达56.10和187.80MPa。合金经300℃挤压后,阻尼性能较铸态合金有所降低。合金经400℃挤压1道次后阻尼性能较铸态合金有所提高。