镁合金因具有密度低、比强度高、比刚度高等优点而在航天领域具有广阔的应用前景。但是,力学行为各向异性限制了镁合金变形件的应用领域。研究人员对板材板面内的各向异性行为开展了广泛的研究,但对横截面内的各向异性行为还缺乏深入研究。然而,在某些特定的板状构件中,对横截面上的力学性能也有较高的要求。因此,有必要对镁合金板材横截面内的各向异性行为进行研究。本文以Mg-8Gd-4Y-Nd-Zr合金挤压板材为研究对象,研究了不同时效状态下挤压板横截面内沿不同方向的力学性能各向异性,得到如下结论:(1)研究了横截面上的压缩性能并揭示了各向异性的形成机理。当加载方向与板法向呈90°、时效状态为峰时效时,性能最为优异,抗压强度达到571 MPa,压缩变形量达到14.2%;当加载方向与板法向夹角沿0°～90°变化时,合金的抗压强度和压缩变形量总体上均随角度的增加呈现出先降低后增加的趋势,45°方向样品的抗压强度和压缩变形量均最低;在45°方向上,以基面滑移和拉伸孪生为主要变形机制;在其它方向上,以基面滑移和棱柱面滑移为主、压缩孪生和拉伸孪生共同协调为主要的变形机制;此外,45°方向上平均晶粒尺寸更大和粗大第二相粒子体积分数更高也是导致该方向性能较差的原因。(2)探究了压缩变形的断裂失效机制。合金在变形过程中均表现出韧脆混合的断裂特征,但不同取样角度和不同时效状态的样品存在差异,从取样角度来看,时效状态相同时,45°方向加载样品的解理面数量较其它方向多;从时效状态来看,取样方向一定时,固溶状态样品断口中的韧窝最多、解理面最少,表现为以韧性断裂为主的韧脆混合断裂机制;峰时效状态样品中韧窝最少、解理面数量最多,表现为以脆性断裂为主的韧脆混合断裂机制。(3)研究了横截面上拉伸性能各向异性的特点及形成机理。固溶态和过时效态样品力学性能随取样方向的变化规律相似,90°方向加载样品的力学性能更为优异;欠时效和峰时效状态样品力学性能随加载方向的变化规律相似,0°和22.5°方向加载时力学性能相对较好。原因可归结为:(1)欠时效和峰时效状态下,晶粒较“硬”,晶粒之间的变形协调能力减弱,导致过早断裂、性能较差;(2)不同取样方向下未溶第二相粒子数量的差异导致拉伸性能呈现各向异性。(4)探究了拉伸断裂失效机制。所有样品断口均表现出分层的特点,断口中可观察到大量粗大的第二相粒子;从时效状态来看,取样方向相同时,固溶态韧窝数量最多、解理面最少,欠时效和峰时效态样品中存在大量解理面,韧窝数量少;过时效态以沿晶断裂为主;从取样方向来看,时效状态相同时,在45°方向或者接近45°的方向上,解理面和粗大第二相粒子数量最多。