镁合金性能活泼,高温下易氧化燃烧,而半固态成形技术具有成形温度低的优点,有效地避免了上述问题。制备镁合金零件的常用方法是压铸,但完全液态压铸成形的镁合金无法通过热处理提高其性能。半固态成形件可进行热处理,但目前用于半固态成形的牌号合金热处理强化效果较差,不利于充分发挥半固态成形件的这一优势,因此,开发适合于半固态成形的新型镁合金很有必要。Mg-Zn-Cu系合金具有较好的热处理强化作用,但对该系合金半固态组织及其热处理研究很少,因此,本文在Mg-7Zn-1Cu合金中加入微量V元素,利用OM,XRD,SEM,EDS,TEM及硬度测试仪等手段对合金进行了研究。对铸态Mg-7Zn-1Cu-x V合金研究发现,在加入V元素后,其组织和性能均发生改变,当V元素加入量为0.3 wt.%时,合金组织细化效果明显,且硬度达到最大,为58.6 HV。合金铸态组织主要由α-Mg、MgZn₂、CuZn及CuMgZn相组成,加入V元素后,无新相产生。采用等温热处理法研究V含量对非枝晶态Mg-7Zn-1Cu合金组织的影响,结果表明当V含量为0.3 wt.%时,合金非枝晶组织明显细化。Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金在580°C下等温热处理35 min后,获得理想半固态组织,在此工艺下,组织中固相颗粒平均尺寸及形状因子均达到最小,分别为33.25μm和1.33,固相率为45%。合金半固态组织中固相主要由α₁-Mg及α₂-Mg相组成,液相主要由液膜、液态熔池及小液滴组成。在整个等温热处理过程中,半固态组织演变主要经历了初始粗化、组织分离及球化、颗粒合并及熟化三个阶段。铸态Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金最佳固溶处理工艺为390°C下保温24 h,随后在160°C进行人工时效,时效处理20 h后,达到峰时效状态,合金组织中析出相最多,且均匀弥散分布,合金硬度达到88.0 HV。峰时效态合金组织由α-Mg相、二元相MgZn₂、CuZn及三元相CuMgZn组成,合金TEM组织中主要强化相包括垂直于{0001}_Mg基面的板条状β₁’相及平行于{0001}_Mg基面的盘状β₂’相两种。非枝晶态Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金最佳固溶、时效处理工艺与铸态合金相同,在时效处理初期,非枝晶态合金TEM组织中出现G.P.区及少量过渡相β₁’、β₂’相。峰时效下的非枝晶态合金中主要强化相为板条状β₁’相及盘状β₂’相,与铸态合金相同,但其数量更多,分布更均匀,强化效果更好。