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长周期堆垛有序结构(Long Period Stacking Order,LPSO)因其高硬度、高弹性模量、高热稳定性以及与镁基体界面共格良好等特点近年来受到了科研界的广泛关注。但目前大部分对于LPSO相的研究为原位自生方法生成,且LPSO相仅能存在于Mg-TM-RE体系中,这极大地限制了 LPSO相合金的应用。本文以纳米晶LPSO粉末(LPSOp)为增强相,分别以Mg与AZ91合金为基体,制备了纳米晶LPSOp增强镁基复合材料,在提升复合材料强度的同时也拓展了 LPSO相应用领域。具体方法为:采用常规铸造法制备出铸态组织含100%LPSO相的Mg85Zn6Y9(at.%)中间合金,铣床初次破碎后在SPEX8000高能球磨机中球磨成纳米晶粉末,详细研究了球磨时间及退火工艺对LPSOp组织与性能的影响。选取低于200目的LPSOp分别采用超高压(SHP)与放电等离子体烧结(SPS)方法将其分别同Mg与AZ91基体复合制备镁基复合材料并系统的研究了 LPSOp含量及热处理对复合材料微观组织结构与室温力学性能的影响。研究结果表明:可以利用高能球磨法将铸态Mg85Zn6Y9合金成功制备成纳米晶LPSOp,高能球磨可显著降低LPSOp的粒径,细化晶粒,提高硬度,其中LPSOp显微硬度提高主要归因于球磨过程中晶粒细化、LPSO相与纳米W相团簇的协同强化作用。此外,LPSOp块体试样的显微硬度对退火温度不敏感,表明LPSOp具有良好的热稳定性。通过SHP法制备的LPSOp/Mg复合材料,致密度极高,LPSOp的加入有利于提升复合材料的力学性能,经400℃×1h退火处理后使LPSOp中的LPSO相析出,复合材料的室温抗压强度、屈服强度均有不同程度的提高,其中添加了 30wt%LPSOp的复合材料的屈服强度与抗压强度分别为225MPa与360MPa,比基体合金提升了 150%。LPSOp/Mg复合材料主要强化机制归因于准连续网状增强、界面载荷传递、弥散强化、固溶强化与细晶强化等。对SPS法制备的LPSOp/AZ91复合材料,致密度可达97%以上,但随LPSOp含量提高,致密度有降低趋势,烧结态的复合材料屈服强度明显高于AZ91镁合金。经400℃×24h固溶处理后的LPSOp/AZ91复合材料在塑性提升的同时,屈服强度基本保持不变;20wt%LPSOp添加量可获得最佳性能,经固溶处理后的屈服强度与抗压强度分别从200MPa和430MPa转变为230MPa和400MPa。此外,LPSOp经固溶处理后仍维持在较高硬度水平,表明LPSOp具有较好的高温性能。LPSOp/AZ91复合材料的强化机制主要是载荷传递强化,细晶强化和Orowan强化机制等。