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深冷处理(指温度在-130℃以下的冷处理)作为改善材料组织性能的一种工艺已广泛应用于工模具钢、高速钢、硬质合金以及复合材料,但关于有色合金特别是镁合金的深冷处理,国内外研究结果甚少。镁合金因具有比重轻、比强度和比刚度高、优良的阻尼性能和减振降噪能力、易于再生利用等优点,商业应用前景相当广阔。将深冷处理工艺应用于镁合金是一个较为新颖的课题,研究分析深冷处理对镁合金性能的影响具有一定的理论和实际意义。本论文以ZK60和AZ91两种最为常用的商用镁合金为研究对象,采用液体法(-150℃)对其进行深冷处理(主要是深冷保温时间)和循环处理(与热处理结合)研究,利用力学性能检测设备、X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电镜和透射电镜对处理前后材料的性能和组织进行了表征和分析,具体结果如下：(1)ZK60镁合金经深冷处理后硬度得到提高,且硬度随深冷时间的延长呈双峰变化。深冷后组织得到细化并有细小的杆状相和盘状相析出。经循环处理后合金硬度有进一步提高,DCT16h+T6处理后合金硬度为87.78,增幅超过30%,屈服强度也有较大提高,组织中析出相的种类和数量均有增加,深冷处理对合金起到预时效作用,促进了时效过程中的相析出。(2)AZ91镁合金经深冷处理后硬度得到提高,且硬度随深冷时间延长呈双峰变化。深冷后第二相的形貌发生了变化,沿着原始的β-Mg17Al12相析出了细小片状β-Mg17Al12相并穿入基体,稳定了晶界,对组织起到了强化作用。经循环处理后其硬度得到进一步提高,DCT24h+T6处理后硬度增加最为显著,硬度值为108.80,增幅达85.54%,且合金屈服强度和抗拉强度均有提高,循环处理后组织中第二相密度大大增加。(3)在两种镁合金的深冷处理中,均存在主要衍射晶面相对强度的变化现象,深冷后镁的主要衍射晶面(0002)基面衍射峰相对强度减弱,(1011)、(1012)等锥面衍射峰相对强度增强。