【摘 要】
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镁稀土合金具有密度低、强度高等优点,被广泛应用于航空、航天等各种领域。本文以轧制镁稀土合金板材为研究对象,以制备低成本、高性能的Mg-Y-Nd-Al合金板材为目标。通过调控Al的含量,研究Al对铸态、均匀化及轧制态合金显微组织及力学性能的影响,在此基础上,进一步研究不同轧制工艺（轧制总变形量和轧制温度）下合金板材的组织及性能,优化轧制工艺参数,为高性能、低成本镁稀土合金板材的制备提供参考。主要研究
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镁稀土合金具有密度低、强度高等优点,被广泛应用于航空、航天等各种领域。本文以轧制镁稀土合金板材为研究对象,以制备低成本、高性能的Mg-Y-Nd-Al合金板材为目标。通过调控Al的含量,研究Al对铸态、均匀化及轧制态合金显微组织及力学性能的影响,在此基础上,进一步研究不同轧制工艺（轧制总变形量和轧制温度）下合金板材的组织及性能,优化轧制工艺参数,为高性能、低成本镁稀土合金板材的制备提供参考。主要研究结果如下:随着Al含量的添加,铸态Mg-4Y-3Nd-x Al（x=0,0.5,1.0,1.5 wt.%）合金的晶粒尺寸逐渐减小,合金组织中第二相主要包括Mg5RE相和Al2RE相。经均匀化后,Al2RE相不发生溶解,而Mg5RE相发生溶解;未添加Al的Mg-4Y-3Nd合金晶粒尺寸明显增加,而经Al细化的合金晶粒尺寸略微增长,具有良好的晶粒热稳定性;经均匀化处理后Mg-4Y-3Nd-1.5Al合金力学性能最优,其抗拉强度、屈服强度及断后伸长率分别为196.4 MPa、132.4 MPa和15.9%。经热轧处理后,合金中Al2RE相均匀分布、形貌未发生明显改变,同时晶粒内部析出动态Mg-RE相;其中Al2RE相可通过粒子激发形核（PSN）机制,促进动态再结晶（DRX）发生。随着Al含量的增加,合金中Al2RE相数量增多,DRX程度提高,晶粒发生细化,织构强度降低,合金的力学性能提高。轧制态Mg-4Y-3Nd-1.5Al合金力学性能最好,其抗拉强度、屈服强度及断后伸长率分别为264.7 MPa、225.5 MPa和9.4%。随着轧制总变形量的增加,DRX程度提高,晶粒得到了明显细化,板材强度得到提高,但塑性降低,总变形量为60%的板材综合力学性能最佳。随轧制温度升高,板材加工硬化效果减弱,但成形能力提高,再结晶晶粒长大,板材强度降低,但塑性提高;轧制温度为440℃时,板材的力学性能最好,其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为274.9 MPa、260.5 MPa和8.7%。
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