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由于稀土镁合金具有高强、耐热、耐蚀性等特点,研究开发添加稀土的高品质变形镁合金具有独特的优势。本文研究了退火处理对挤压态Mg-3Al-2Sc合金显微组织与力学性能的影响,分析了疲劳裂纹萌生扩展行为及微观断裂机制,并与商用轧态AZ31板材比较,探讨了稀土Sc的添加对Mg-3Al-2Sc合金微观组织和疲劳行为的影响。得到的主要研究结果如下:显微组织分析结果表明,Mg-3Al-2Sc合金经热挤压变形后,组织内发生动态和静态再结晶,组织内仍有较大的变形晶粒,第二相主要都分布在细晶区。经再结晶退火后,合金组织明显细化,稀土元素Sc的加入能提高合金再结晶温度。室温拉伸实验表明,Mg-3Al-2Sc合金经完全再结晶退火后,合金的强度有所下降,塑性显著提高。Mg-3Al-2Sc合金完全再结晶退火后表现为准解理断裂;而轧态AZ31镁合金的断口主要表现为解理断裂,表明稀土Sc的添加降低了合金的脆性断裂倾向。疲劳实验结果表明,挤压态和挤压-退火态Mg-3Al-2Sc合金的疲劳断裂寿命随应力幅的增大而减小,疲劳裂纹稳定扩展速率随应力幅的增大而增大,当应力幅为60MPa时,疲劳断裂寿命随应力比的增大而减小,疲劳裂纹稳定扩展速率随应力比的增大而增大。其中,应力幅的影响更显著。再结晶退火降低了Mg-3Al-2Sc合金的疲劳抗力。断口分析表明,挤压态Mg-3Al-2Sc合金的疲劳断裂萌生区和扩展区均主要表现为解理断裂机制,在瞬断区主要表现为准解理和沿晶断裂的复合断裂机制。经再结晶退火后,Mg-3Al-2Sc合金的疲劳断裂萌生区仍表现为解理断裂,而进入到扩展区就逐渐表现出准解理的断裂机制;而在瞬断区,疲劳断裂的韧性倾向增强,低应力幅时主要表现为准解理断裂,高应力幅时主要表现为微孔聚合的断裂机制。在相同的加载条件下,Mg-3Al-2Sc合金和AZ31镁合金的对比实验表明,添加稀土Sc能显著增加Mg-3Al的疲劳抗力。