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镁合金具有密度低、比强度高、电磁屏蔽性好等特点,是装备轻量化的最佳用材,应用于军工航天等领域,对国防安全和民用科技进步具有重大战略意义。Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金由于添加了稀土元素,是一种较好的高强耐热镁合金,但到目前为止,热处理对该合金性能的影响研究甚少。本文针对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.6Zr合金,采用不同的热处理方法,通过硬度测试、室温拉伸实验、光学显微组织观察(OM)、X衍射分析(XRD)、拉伸断口扫描(SEM)手段,研究不同热处理参数对材料组织和力学性能的影响规律,寻求较为合适的热处理工艺,提高合金的强韧度。首先,把直径为107mm的铸棒,在500℃+8h条件下进行均匀化处理,然后在480℃下进行挤压变形,挤压比为45,得到直径为16mm的圆柱试样。研究分析了挤压变形后的组织与力学性能,发现由于挤压变形以及热变形过程中产生的动态再结晶,晶粒获得了显著的细化,合金的力学性能得到提高:屈服强度(TYS)314MPa、抗拉强度(UTS)392MPa和伸长率7.6%。其次,将挤压态合金分别在200℃、225℃、250℃下进行不同保温时间的T5时效处理,发现随着时效温度的提高,挤压态合金达到T5峰时效的时间缩短,且T5峰时效态的硬度值减小。经T5峰时效处理后,合金的强度均显著提高,延伸率则明显下降。挤压态合金在200℃下T5峰时效处理后的强度最高,其抗拉强度和屈服强度分别可以达到410MPa和320MPa,伸长率达到5.5%。第三,挤压态合金在200℃+38h进行T6时效处理时,但由于合金在固溶处理的过程中发生了静态再结晶,导致位错密度急剧减小,弱化了位错强化的作用,形成了较粗大的再结晶组织,导致材料强度的降低。比较不同热处理工艺发现,挤压态合金经过T6峰时效处理后的强度明显低于T5峰时效合金,说明挤压态合金应采用T5峰时效处理,提高合金强度;在200℃+34h进行T5处理,可得到较高的强度,但塑性价差,225℃+26h进行T5处理,可得到较高的塑性,但强度有所降低。