AZ80镁合金具有优异的力学性能,且不含价格昂贵的Zr和稀土元素,是很有可能广泛应用的镁合金。本文通过采用光学显微分析、扫描电子显微分析、能谱分析、透射电子显微分析、金属拉伸、硬度测试和DSC差热分析等试验方法。研究热处理对AZ80镁合金显微组织和力学性能的影响,计算了均匀化动力学方程和时效激活能,得出以下结论：(1)AZ80铸态组织存在严重的枝晶偏析,主要相组成为a-Mg和β-Mg17Al12,Al元素以第二相的形式富集在晶界附近。合金的最佳均匀化工艺为410℃/25h,经此均匀化处理后,非平衡相完全溶解。当温度达到430℃时,合金发生过烧。(2)AZ80镁合金均匀化过程中,合金元素的扩散激活能为Q=121.7kJ·mol-1,由动力学方程得到的适宜均匀化制度为410℃/24h,与实验结果基本一致。均匀化后,合金的综合力学性能大幅度提高,抗拉强度和伸长率从铸态的154MPa、3.5%变成198MPa、6%。(3)锻造态AZ80镁合金经T5和T6热处理后,其时效峰值分别出现在27、24h,继续延长时效时间,合金的硬度和室温力学性能均下降。合金T5处理的时效峰值硬度比T6处理的高,T5状态的室温和高温力学性能也比T6高。本锻造态AZ80镁合金更适合采用T5热处理。(4)高温拉伸实验和断口分析表明,高温断裂方式为典型的韧性断裂,时效处理后基体中析出了大量的β-Mg17All2相,T5处理后主要为棒状、颗粒状和棱形状,T6处理后主要为棱形状和棒状。(5)AZ80镁合金经过压缩预变形处理,其微观组织发生较大改变,产生大量的孪晶和位错,孪晶的数量随预变形量的增加而增加；预变形使合金的室温力学性能有较大的提升,合金强度随变形量的增加递增,塑性则依次降低。与未变形的合金相比,预变形量8%的合金试样时效处理后其抗拉强度和屈服强度提高最大,分别提高了22MPa和58MPa,而伸长率则降低了约35%。(6)将不同预变形量的合金试样进行170℃的时效处理,四种合金的硬度都迅速增加,其中最先达到峰值时效的合金是预变形量为8%和12%的合金,时间在19h,峰值分别为94.3和93.6HB,变形分别为4%的合金在23h达到峰值,峰值硬度是95.9HB,未变形试样时效峰值在27小时左右,大小为88.7HV,随后的时间为过时效阶段,在一段时内各合金硬度值分别在一定范围内波动,下降趋势不大。(7)预变形和时效处理对AZ80镁合金都有一定的强化效果,经过时效处理后的预变形锻造态AZ80镁合金其抗拉强度和屈服强度相对于没有时效处理的合金提高幅度较大,而合金的伸长率则由于时效处理有所下降。预变形量为8%的合金进行19小时的时效处理后力学性能最佳,其抗拉强度约为352MPa,屈服强度则为281MPa,伸长率较未处理时降低至5.5%。通过TEM分析,发现预变形处理过的镁合金析出相尺寸比为处理的要小,数量则相对增加。(8)AZ80镁合金激活能为101.98kJ/mol,4%和8%预变形后的合金激活能分别降低至93.66kJ/mol和88.27kJ/mo1,结合TEM分析,可知冷变形增加了位错缠结和塞积数量,为第二相析出提供更多形核位置,降低合金的析出激活能,更有利于第二相从合金中析出,且细化了析出相尺寸。图39幅,表7个,参考文献76篇