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Mg-Zn-Y-Zr系合金是一种高强度变形镁合金，其主要特点是控制Zn/Y的比值得到准晶相Mg3Zn6Y（I-相）而获得良好的综合性能。为进一步提高该合金系的性能，本文在Mg-3.5Zn-0.6Y-0.5Zr合金中添加合金元素，并运用扫描电镜、X-射线衍射仪、热轧变形及热模拟等实验手段研究合金元素对Mg-3.5Zn-0.6Y-0.5Zr合金组织、性能及变形行为的影响，主要研究结果表明：Ca的加入使Mg-3.5Zn-0.6Y-0.5Zr合金相在α-Mg相和Mg3Zn6Y相的基础上增加了Mg7Zn3相。当Ca加入量较少（0.05%）时，晶粒细化效果不好，但随Ca含量的增加（0.1%、0.2%），合金的组织得到改善。经400℃×12h均匀化退火后，合金的晶粒变得更加均匀，合金中第二相均匀分布在合金的晶界和晶内。Ca的加入降低了合金的室温力学性能。在Mg-3.5Zn-0.6Y-0.5Zr合金中添加稀土元素Nd，能够细化晶粒，同时合金中增加了Mg41Nd5和Mg24Y5相。Mg-3.5Zn-0.6Y-0.5Zr-xNd合金在400℃热轧过程中发生动态再结晶，晶粒变得细小。第二相在轧制过程中被破碎，分布在晶内和晶界。当Nd含量为0.4%时，合金铸态（400℃×12h退火）、轧制空冷态和轧制退火态（400℃×0.5h）的抗拉强度及延伸率均达到最大。在热模拟过程中，稀土Nd的加入使合金在同一应变速率和应变温度条件下真应力升高，在较低应变温度和较高应变速率下，加入0.4%Nd的合金与未加Nd的合金的流变应力曲线几乎重合在一起。加入0.4%Nd的合金在热压缩过程中，在同一应变速率下，真应力随着温度的升高而降低；在同一应变温度下，真应力随着应变速率的降低而降低。计算得到的Mg-3.5Zn-0.6Y-0.5Zr-0.4Nd合金在热模拟过程中的平均激活能为165kJ·mol-1，建立的该合金的流变应力方程为：iε=2.22×1011sinh（0.01374σ）5.41311exp（-164960RT）。