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迄今使用的金属结构材料中，镁合金的重量最轻，并兼有比强度高、导热性好、阻尼减震性能和电磁屏蔽效果好、零件尺寸稳定以及可回收再利用等优点，已成功应用于航空、航天、汽车、电子、通讯和家电等行业。目前应用较多的Mg-Zn-Zr系合金（如ZK60合金）属于高强、高韧镁合金，一般采用挤压工艺生产，但其塑性不如Mg-Al系合金。为了同时提高Mg-Zn-Zr系合金的强度和塑性，人们已开始研发添加稀土元素的新型镁合金。本文主要研究了分别加入0.5%、1.0%和1.5%稀土元素Nd的挤压变形Mg-4Zn-xNd-0.5Zr合金经人工时效（T5）、固溶+时效（T6）热处理后的显微组织、力学性能和断裂行为，探讨了热处理对挤压变形Mg-4Zn-xNd-0.5Zr合金的显微组织与力学性能的影响。显微组织观察结果表明：对于不同处理状态的挤压变形Mg-4Zn-xNd-0.5Zr合金而言，晶粒尺寸按T6态、挤压态和T5态处理的顺序依次减小。拉伸实验结果表明：不同处理状态的挤压变形Mg-4Zn-xNd-0.5Zr合金的拉伸性能均随Nd含量的增加呈现先升后降的趋势，其中当Nd含量为1.0%时，合金具有良好的综合性能。尽管T6处理导致挤压变形Mg-4Zn-xNd-0.5Zr合金的拉伸性能降低，但T5处理则可以有效地提高合金的拉伸性能。低周疲劳实验结果表明：T5态挤压变形Mg-4Zn-xNd-0.5Zr合金在疲劳变形期间表现为循环应变硬化、循环稳定和循环应变软化，其中当Nd含量为1.0%时，T5态合金的循环应力水平最高。对于Nd含量不同的三种合金，经T5热处理后的塑性应变幅、弹性应变幅与载荷反向周次之间均呈单斜率线性关系。断口观察结果显示：拉伸加载条件下，挤压态和T5态挤压变形Mg-4Zn-xNd-0.5Zr合金呈现明显的韧性断裂特征，而T6态合金表现为韧性和脆性混合断裂；低周疲劳加载条件下，T5态挤压变形Mg-4Zn-xNd-0.5Zr合金的疲劳裂纹以穿晶方式萌生及扩展。