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镁合金比强度、比刚度高,但是高温性能,特别是蠕变性能差,影响了镁合金在航空航天领域的发展,高强耐热镁合金的开发一直是研究的热点。本文利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对Mg-6Gd-3Y-0.5Zr合金铸态、时效态及蠕变之后的组织进行分析。高温拉伸实验和高温蠕变试验分别在Instron5500R电子万能材料试验机和SWT-2504高温蠕变持久实验机上进行,分析Mg-6Gd-3Y-0.5Zr合金的高温力学性能与高温蠕变性能,并对高温力学性能、蠕变行为及蠕变后的组织、断口、应力系数与激活能进行分析,确定了不同温度、应力下Mg-6Gd-3Y-0.5Zr合金的蠕变机制。同时与目前最常用的ZM6合金的蠕变行为进行比较,分析其蠕变机制的不同。Mg-6Gd-3Y-0.5Zr合金铸态组织晶粒尺寸约为78.7μm,为大小不一的等轴晶。析出相主要由骨骼状共晶相和块状相两种形貌。共晶相为Mg24Y5+Mg5Gd相,主要分布在三角晶界位置,此时共晶相为面心立方结构。块状相为富集Zr元素的颗粒。固溶时效处理后平均晶粒尺寸有所减小,为53.75μm。在晶粒内部及晶界位置仍有块状相存在。时效后晶粒内部析出细小片状相,片状相成椭圆形,且与基体具有一定位相关系。当温度高于250℃,抗拉强度与屈服强度随温度的增加明显下降;延伸率变化与强度变化趋势相反,随温度的升高明显增大。室温下拉伸断裂机制属于混合型准解理断裂机制;随温度的升高,断裂机制向延性断裂机制转变,当温度高于300℃时韧窝数量大量增加,解理面基本消失,断裂机制转变为微孔聚集型韧性断裂机制。Mg-6Gd-3Y-0.5Zr合金经过蠕变后,晶界处析出了粗大的长条状第二相,相比于时效态,析出相的尺寸和形貌都发生了变化。蠕变过程中在组织内部形成了位错线或位错网,析出相沿位错线或网析出并异常长大,使得蠕变后的析出相发生了偏转。蠕变后,组织内部存在空洞和楔形裂纹,二者聚集、扩展、长大形成裂纹,导致试样断裂。Mg-6Gd-3Y-0.5Zr合金当温度为200o C、250o C和275o C时,蠕变应力指数分别为5.3、5.16和4.69,位错攀移占主导位置。不同应力下的激活能均在229-325k J/mol的范围内,且Mg-6Gd-3Y-0.5Zr合金属于析出强化合金,合金的蠕变机制还有交滑移机制。ZM6合金200o C时蠕变应力指数3.39,此时位错滑移占主导位置,而225o C和250o C时,应力指数分别为2.27和2.68,此时晶界滑动为主要蠕变机制。而ZM6激活能都在140 k J/mol以下,说明此时ZM6合金的蠕变机制还伴有交滑移机制。