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在铸造镁合金中,含重稀土的Mg-RE系合金综合性能最为优异。其中,Mg-Y-Nd系镁合金性能优良。稀土元素Er具有hcp结构,在Mg中的最大固溶度为32.7 mass%,比Y和Nd元素更加容易固溶于镁中,故考虑将Er作为第四组元添加入Mg-Y-Nd合金中,研究Er元素的加入对基体组织和性能的影响。本研究以Mg-4Y-3Nd-0.5Zr为基体,在其中加入不同含量的Er,采用SF6+Ar混合气体保护熔炼法,通过重力铸造制备出新型的Mg-4Y-3Nd-xEr-0.5Zr(x=0,1,2,4)合金,综合应用金相分析、能谱分析、力学性能分析及断口形貌分析等手段研究了铸态和热处理态合金的微观组织及力学性能。研究结果表明Mg-4Y-3Nd-xEr-0.5Zr(x=0,1,2,4)合金在非平衡凝固过程中,合金铸态组织为等轴树枝晶,主要为α-Mg相,并有颗粒状Mg24Y5和网状Mg41Nd5的金属间化合物第二相产生。Er元素的加入降低了Y、Nd元素的固溶度,并随着Er加入量的增多,金属间化合物第二相Mg24Y5和Mg41Nd5不断增加。Mg-4Y-3Nd-xEr-0.5Zr铸态合金经525℃固溶处理12h后树枝晶组织完全消除,晶界明显可见,但是析出相颗粒依然存在。合金随着Er含量的增加晶粒尺寸变化不大,而第二相未溶颗粒则逐渐增多。合金在250℃等温时效很快达到时效峰值,时效峰值态Mg-4Y-3Nd-xEr-0.5Zr(x=0、2)合金中出现少量细长的薄片状析出相,这种析出相为Mg24Y5的金属间化合物,是合金时效硬化的主要因素。时效峰值态Mg-4Y-3Nd-xEr-0.5Zr合金中没有发现含Er的化合物,发现的颗粒状化合物为Mg24Y5和Mg41Nd5的金属间化合物。所以Er主要起固溶强化作用,Y主要起析出强化作用。拉伸实验表明:Er含量的增加对合金铸态强度先提高后降低,时效处理后合金抗拉强度没有出现规律性的变化趋势。当Er含量达到2 mass%时,铸态和时效峰值态的抗拉强度都达到最大值,分别为151MPa和247MPa。断口分析表明:铸态Mg-4Y-3Nd-xEr-0.5Zr(x=0,1,2,4)合金的断裂方式为准解离断裂,时效峰值态合金的断裂方式为沿晶断裂、解理断裂、解理断裂+沿晶断裂和准解理断裂。