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Mg-Zn-Y系合金作为一种价格相对低廉的变形镁合金,广泛应用于工业生产领域。然而,该系镁合金强度较低、塑性较差,因此,通过合金成分设计引入有效的强化相,辅以挤压和轧制加工工艺,改善其组织,提高性能,可以为开发高强韧稀土镁合金板材提供理论基础和技术支撑。为此,本课题通过普通重力铸造获得Mg-7.0Zn-0.7Y-1.0Ce-0.3Zr合金铸态试样,进行固溶处理后,再经热挤压获得挤压板材,然后分别对固溶态和挤压态板材进行轧制。利用OM、SEM、TEM、EBSD、XRD手段对比分析了不同状态合金的组织,测试了合金室温硬度和拉伸力学性能,探讨了强韧化机制。得到以下主要结论:(1)铸态Mg-7.0Zn-0.7Y-1.0Ce-0.3Zr合金的微观组织由α-Mg基体、MgZn2相、准晶I-Mg3Zn6Y相和Mg1.5Zn9.5Ce3相组成;铸态合金硬度、抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为61.2 HV10、190 MPa、78 MPa和4.5%。经400℃×8h固溶处理后,相组成未发生改变,但组织中第二相体积分数降低,晶粒明显粗化。固溶处理合金的硬度、抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为56.4 HV10、185 MPa、83 MPa和6%。(2)最优固溶-轧制方案为:425℃轧至70%变形量。轧制组织呈现出明显的变形态组织特征。晶粒尺寸6-10μm,各组合金均发生明显动态再结晶。合金抗拉强度和屈服强度分别增至282MPa和252MPa,屈强比由0.45提高至0.89,但伸长率由固溶态的6%降为2%。(3)经420 ℃热挤压后合金相组成未发生变化,呈现等轴晶形貌,同时,第二相形貌发生显著变化,聚集的大块状相、长条状相和大网状相完全消失,第二相形貌变为小块状、小颗粒相,第二相沿挤压方向线性分布。综合力学性能显著提高,抗拉强度、屈服强度分别由185和83 MPa增至262和178 MPa,伸率由6%增至15%,屈强比由0.45增至0.68。(4)挤压-轧制最优方案为:425℃轧至85%变形量。轧制组织为等轴晶晶粒,这是轧制过程发生了明显动态再结晶的结果。合金的晶粒得到显著细化且尺寸均匀,晶粒尺寸为4-9μm,组织中的第二相含量最多。抗拉强度和屈服强度分别增至318 MPa和280MPa,屈强比由0.68提高至0.90,伸长率降为10%。(5)热轧后,合金发生严重的塑性变形,合金动态再结晶的程度随轧制温度的提高和变形量的增大而加深;动态再结晶进行越充分,晶粒越细小均匀。在加工硬化、第二相强化、细晶强化的共同作用下,合金的力学性能得到提升。