【摘 要】
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采用单辊快速凝固技术制备了RS-Mg-8Gd-4Y-xZn-0.5Zr（x-=0,1,2,3,wt%）合金薄带,结合往复挤压和正挤压大塑性变形制备高强韧、耐腐蚀RS合金挤压棒材,并对其进行了时效处理。采用OM、SEM、EDS、XRD、DTA和TEM等方法对快速凝固合金薄带和挤压棒材组织进行了表征,研究了合金元素和制备工艺对快速凝固镁合金中相组成和LPSO结构类型的影响;探讨了相组成和LPSO结构类
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采用单辊快速凝固技术制备了RS-Mg-8Gd-4Y-xZn-0.5Zr（x-=0,1,2,3,wt%）合金薄带,结合往复挤压和正挤压大塑性变形制备高强韧、耐腐蚀RS合金挤压棒材,并对其进行了时效处理。采用OM、SEM、EDS、XRD、DTA和TEM等方法对快速凝固合金薄带和挤压棒材组织进行了表征,研究了合金元素和制备工艺对快速凝固镁合金中相组成和LPSO结构类型的影响;探讨了相组成和LPSO结构类型对合金力学性能及耐腐蚀性能的影响机制。所得主要结论如下:（1）RS合金薄带从铜辊面到自由面依次为超细等轴晶区、柱状（?）;加入Zn元素后合金薄带的相组成为α-Mg基体、X相、块状W相和准晶I相,且随着Zn含量的提高,第二相数量提高、尺寸变大。时效热处理前后0%Zn RS合金薄带的相组成均为α-Mg基体和少量弥散分布的富RE颗粒相;时效态3%Zn RS合金薄带出现放射状长条相,且薄带组织随着时效温度升高或时效时间延长先细化后长大。此外,时效热处理前后3%Zn RS合金薄带中X相均为18R-LPSO结构相,时效处理没有改变LPSO结构的类型,但使合金基体中析出β’相。（2）往复挤压+正挤压大塑性变形细化RS合金薄带组织,没有改变0%Zn RS合金的相组成,但RS-Mg-8Gd-4Y-xZn-0.5Zr（x=1,2,3,wt%）合金挤压棒材中准晶I相消失,LPSO结构相增多;3%Zn RS合金挤压棒材中X相的LPSO结构类型为18R和14H,热挤压变形使合金中有14H-LPSO结构相生成。（3）3%Zn RS合金挤压棒材经 1 75℃ × 60h、200 ℃× 36h 和 200℃ × 72h 时效处理后相组成为α-Mg和X相;经200℃×48h和200℃×60h时效处理的相组成为α-Mg、X和W相;经200℃ ×84h和225℃ ×60h时效热处理后相组成均只有α-Mg,X和W相消失。且经200℃ ×60h时效热处理后3%Zn RS合金挤压棒材中的X相只有1 8R-LPSO结构,14H-LPSO结构消失。（4）时效热处理前后,2%Zn RS合金薄带的硬度最高,分别为108.6 HV0.1和115.3 HV0.1;在细晶强化、时效沉淀强化和固溶强化共同作用下,3%Zn RS合金薄带在200℃×36h取得时效硬度峰值110.1 HV0.1。（5）时效热处理前后,3%Zn RS合金挤压棒材的硬度均取得最高值,分别为112.7 HV50和120.3 HV50。热挤压过程中,RS合金薄带受模具三维机械揉搓而发生变形、流动、翻转和破碎,最终被焊合在一起,并发生动态再结晶,RS合金薄带组织得到进一步细化,达到细晶强化效果。3%Zn RS合金挤压棒材经200℃× 60h时效处理后,硬度达到峰值120.3 HV50。（6）时效热处理前后RS合金挤压棒材的断裂方式均为韧性断裂特征;四种成分RS合金挤压棒材中,3%Zn RS合金挤压棒材的拉伸性能最佳,抗拉强度和屈服强度分别达到420.5 MPa和418.3 MPa;而2%Zn RS合金挤压棒材的伸长率最大,为10.1%。合金伸长率的降低是由于合金中硬脆W相不断析出和长大造成。经200℃ × 60h时效处理3%Zn RS合金挤压棒材的抗拉强度、屈服强度和伸长率均达到最大值,分别为452.9 MPa、450.7 MPa和6.7%;时效热处理过程中,晶粒细化和强化相颗粒的沉淀析出使合金的拉伸强度显著升高,伸长率有降低趋势。（7）四种成分RS合金挤压棒材中,1%Zn RS合金挤压棒材的耐腐蚀性能最强;时效处理可以显著提高RS合金挤压棒材的耐腐蚀性能,且经200℃×60h时效处理后1%Zn RS合金挤压棒材耐腐蚀性能最佳。
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