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作为目前工程应用中最轻的金属结构材料,镁合金被广泛的应用于交通工具、3C产品和航空航天等领域。然而,由于镁合金的高温性能较差,这使得其在高温零件中不能得到广泛应用。为了提高镁合金的性能,迫切的需要引入具有较高的硬度和热稳定性的增强相作为镁合金的强化相。相比准晶颗粒增强镁基复合材料,自生准晶增强镁合金减少了准晶颗粒的预制、处理和加入等复杂的制备工艺,其制备工艺相对简单,可以适用于大规模生产。为此,本论文以自生准晶增强Mg93Zn6Y1合金作为研究对象,研究了施加直流磁场处理、添加合金元素Cu、T4热处理工艺、浇注温度和冷却速度对铸态Mg93Zn6Y1合金组织和力学性能的影响,并分别探讨了其作用机理。研究结果表明:1)随着直流磁场的加入,在磁场强度为0~1.2T的范围内,铸态Mg93Zn6Y1合金的晶粒尺寸随着磁场强度的增加呈现出先减小后增大的规律,当磁场强度为0.3T时,合金铸态组织的细化效果最明显。合金试样纵截面的晶粒尺寸明显比横截面的晶粒尺寸大。横截面上的X射线衍射图谱最强峰在磁场强度为0.6T时发生变化,从(101)转移至新的晶面(201),同时还出现了另一个新的晶面(110)。随着磁场强度的增加,在0~1.2T的范围内,(100)晶面所对应的衍射峰峰值逐渐增强,合金在(100)晶面形成了择优取向。铸态Mg93Zn6Y1合金的力学性能随着磁场强度的增加呈现出逐渐升高的规律,当磁场强度为1.2T时,铸态Mg93Zn6Y1合金的力学性能最好,抗拉强度和伸长率分别为169Mpa和2.8%,与无磁场处理的铸态Mg93Zn6Y1合金相比,分别提升了19.8%和33.3%。2)Cu元素的引入使得铸态Mg-Zn-Y-xCu系合金中生成了MgZnCu相(MgCu2型Laves相),合金的晶粒尺寸随着Cu含量的增加呈现出先减小后增大的规律,当Cu含量为1.5at%时,合金铸态组织的细化效果最明显。Cu元素的引入使得铸态Mg93Zn6Y1合金的室温和高温(200℃)力学性能均得到提高,在室温和高温下,铸态Mg91.5Zn6Y1Cu1.5合金的抗拉强度和伸长率分别为178Mpa、3.8%和153MPa、10.6%,相比铸态Mg93Zn6Y1合金,分别提高了10.5%、40.7%和26.4%、49.3%。3)经T4热处理后,Mg-Zn-Y-xCu系合金的铸态组织主要由初生α-Mg+I-phase+Laves相组成。铸态Mg-Zn-Y-xCu系合金的抗拉强度随着Cu含量的增加呈现出先升高后降低的规律,当Cu含量为1.5at.%时,合金的力学性能最好,抗拉强度达到180MPa。与未经T4热处理的铸态Mg91.5Zn6Y1Cu1.5合金相比,经过T4热处理后的铸态Mg91.5Zn6Y1Cu1.5合金的抗拉强度仅提升了2MPa。由此可见,T4热处理工艺对铸态Mg-Zn-Y-xCu系合金的力学性能提升效果并不明显。4)随着浇注温度的升高,铸态Mg93Zn6Y1合金的晶粒尺寸逐渐增大,合金的力学性能呈现出先升高后降低的规律,当浇注温度为720℃时,铸态Mg93Zn6Y1合金的力学性能最好,其抗拉强度和伸长率分别达到161MPa和3.1%。5)随着冷却速度的降低,铸态Mg93Zn6Y1和Mg91.5Zn6Y1Cu1.5合金的晶粒尺寸均逐渐增大,合金的力学性能均呈现出逐渐降低的规律。在低冷却速度下,铸态Mg93Zn6Y1和Mg91.5Zn6Y1Cu1.5合金的抗拉强度和伸长率分别只有96MPa、0.8%和114MPa和1.5%,相对高冷却速度下的力学性能分别降低了39.6%、66.6%和40%、60.5%。