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镁合金作为一种轻质结构材料,具有密度小、比刚度高的特点,已应用于航空航天工业、军工、交通领域。为了进一步拓展镁合金的应用领域,采用热挤压技术制备的镁合金已经得到越来越多的关注。Mg-Zn-Zr系就是变形镁合金的典型代表。本课题主要研究热挤压Mg-4%Zn-0.5%Zr-xCe合金的拉伸性能及其低周疲劳行为,以确定稀土元素Ce以及时效处理对Mg-4%Zn-0.5%Zr-xCe系合金力学性能的影响,为我国开发新型的高强高韧变形镁合金提供可靠的理论依据。通过对合金的显微组织观察发现,加入适量的稀土元素Ce能够有效地细化挤压态Mg-4%Zn-0.5%Zr-xCe合金的显微组织。拉伸试验结果表明,加入适量的稀土元素Ce有效地提高了Mg-4%Zn-0.5%Zr合金的抗拉强度、屈服强度和断裂伸长率,尤其是经过时效处理后,Mg-4%Zn-0.5%Zr-xCe合金的力学性能均得到显著提高。针对挤压态Mg-4%Zn-0.5%Zr-xCe合金进行的低周疲劳实验发现:在循环变形期间,合金呈现出循环应变硬化、循环稳定和循环应变软化。另外,加入适量的稀土元素Ce能够显著地提高挤压态Mg-4%Zn-0.5%Zr-xCe合金的低周疲劳寿命。对于不同Ce含量的挤压态Mg-4%Zn-0.5%Zr-xCe合金而言,其疲劳断裂时的载荷反向周次与塑性应变幅、弹性应变幅之间均呈线性关系并分别服从Coffin-Manson和Basquin公式。对合金的断口分析表明,在室温拉伸加载条件下,挤压态Mg-4%Zn-0.5%Zr-xCe合金主要呈现脆性和韧性混合断裂特征,而在外加总应变控制的低周疲劳加载条件下,不同Ce含量的挤压态Mg-4%Zn-0.5%Zr-xCe合金中的疲劳裂纹均是以穿晶方式在疲劳试样表面萌生,且以穿晶方式由试样表面向内部扩展。