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本文以ZK31镁合金为基,通过添加稀土元素Yb,配制了5种不同成分的合金。利用热力模拟,金相观察,硬度测试,室温力学拉伸,x-Ray物相分析,扫描电镜（SEM）观察等分析和测试方法,对ZK31+xYb镁合金的塑性加工工艺,热处理工艺进行了探索,探讨了Yb对ZK31镁合金室温组织和力学性能的改善作用。 研究发现,ZK31镁合金中,Yb添加量在1Wt.%以下时,Yb和Zn在合金中均匀分布,形成少量的Yb-Zn化合物在晶内和晶界上不连续分布,合金具有良好的塑性加工性能。当Yb添加量达到2Wt.%时,Yb和Zn元素同时向晶界偏析,虽然能显著细化铸锭晶粒（约30μm）,但三元Mg-Zn-Yb脆性共晶化合物在晶界上连接成网络,在塑性变形过程中,被破碎成为裂纹源,使合金丧失塑性加工能力。而添加0.5Wt.%Yb时,合金的力学性能并不发生明显改变,对ZK31合金而言,Yb的添加量以1Wt.%为佳。 进一步的研究发现,Yb元素对合金强度的提高,主要是由于Yb抑制了合金热加工过程中的动态再结晶,细化了合金加工态的晶粒（<5μm）,给热处理后的性能带来有利的影响。添加1Wt.%Yb元素后,ZK31合金的强度得到明显提高,通过挤压后直接423K/24h时效的方法,ZK31+1.0Yb合金的强度和塑性同时得到提高,获得的最佳的力学性能:σb=313MPa,σ0.2=293MPa,δ=19.1%。 热力模拟实验的结果表明,663K/0.1s-1是ZK31+0.3Yb合金较好的变形参数,此时动态再结晶易于激发,塑性变形能顺利进行;623K和573K变形,DRX不能很好激发,流变应力高。应变速率提高至1s-1,材料易在变形没有充分进行时即发生破裂。镁合金的孪生在变形的早期发生,孪生促进晶粒中“多边化”组织的形成,在随后的变形过程中转变成小角度晶界（LAB）,对破碎粗大的铸锭晶粒有一定的作用。