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本文以压铸态AZ81镁合金为基础,添加合金元素(Pb、Pb+Sn)并进行时效热处理,采用XRF、XRD、OM、SEM/EDS、万能材料试验机等手段,重点研究了上述两种方法对压铸AZ81组织和常温/中温力学性能的影响规律及机理,探索提高压铸AZ81中温性能的新途径。主要研究结果及结论如下:1)时效对压铸态AZ81微观组织及力学性能的影响:压铸AZ81时效后,更多颗粒状和层片状Mg17Al12相在晶界析出;常温抗拉强度和屈服强度有所提高(分别提高了18%和6.9%);180℃屈服强度略有提高(提高了6.3%)。2)Pb及时效对微观组织的影响:Pb对压铸态AZ81有一定的晶粒细化作用,且随着Pb加入量的增加,晶粒细化作用有一定的增加趋势;Pb在时效前后主要存在于AZ81镁合金的α-Mg基体和β-Mg17Al12相中,无含Pb化合物生成;时效后在α-Mg晶内和晶界上均有Mg17Al12相析出,Pb有抑制晶界有害Mg17Al12相析出、促进晶内Mg17Al12相有益析出的作用,且随Pb含量增加该作用有所增加。3)Pb及时效对力学性能的影响:时效对压铸AZ81-(0.5,1.0,1.5)Pb合金的室温强度具有提升作用,且随着Pb含量的增加有先降低后增加的趋势;时效和Pb共同作用可提高压铸AZ81的180℃抗拉强度和屈服强度,且随Pb含量增加呈上升趋势,AZ81-1.5Pb具有最高平均抗拉强度为181 MPa,比压铸AZ81提高了10.2%,Pb元素和时效热处理使压铸AZ81倾向于脆性断裂。4)Pb+Sn及时效对微观组织的影响:压铸AZ81-0.5Pb-(0.5,1.0)Sn时效前,Sn含量为0.5%的合金组织中未发现Mg2Sn相,Sn含量为1%的合金中发现少量多边形Mg2Sn相;时效后,合金组织均生成了多边形Mg2Sn耐高温质点,主要分布在晶界可有效钉扎晶界,提高镁合金耐中高温性能;同时,Pb元素抑制了时效过程中Mg17Al12在晶界析出,有助于提高镁合金的耐中温性能。5)Pb+Sn及时效对力学性能的影响:时效前,压铸AZ81-0.5Pb-(0.5,1.0)Sn镁合金室温抗拉强度和屈服强度随着Sn含量的增加而增加,其中压铸AZ81-0.5Pb-1.0Sn的抗拉强度为211 MPa、屈服强度为150.5 MPa,分别比压铸AZ81提高了4.4%、34.4%;时效前,180℃下,随着Sn含量的增加,抗拉强度和屈服强度均增加,压铸AZ81-0.5Pb-1.0Sn抗拉强度值为200.5 MPa、屈服强度为145.2 MPa分别比压铸AZ81提高了22.3%、29.6%;时效后,压铸AZ81-0.5Pb-(0.5,1.0)Sn的室温抗拉强度和屈服强度较时效前有一定提高,且随着Sn含量的增加有增加趋势,压铸AZ81-0.5Pb-1.0Sn的室温抗拉强度值为212.5 MPa、屈服强度值为151.5 MPa分别比压铸AZ81提高了5.1%、35.3%;时效后,180℃抗拉强度和屈服强度随着Sn含量的增加而增加,压铸AZ81-0.5Pb-1.0Sn抗拉强度为180.5 MPa、屈服强度值为142.8 MPa分别比压铸AZ81提高了10.1%、提高了26.8%;Pb+Sn和时效均使压铸AZ81的180℃断裂机制由塑性断裂向脆性断裂转变。