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镁是地壳中储藏量较多(2.77%)的金属元素之一,仅次于铝和铁而居于第三位。镁合金密度一般小于2g/cm3,是目前最轻的金属结构材料之一,其比强度高于铝合金和钢,略低于比强度最高的纤维增强塑料;比刚度与铝合金和钢相当,远高于纤维增强塑料;机械加工性能优良,且加工成本低,加工能量仅为铝合金的70%;耐磨性能比低碳钢好得多,己超过压铸铝合金A380;减振性能、磁屏蔽性能远优于铝合金;并且还有高的导热和导电性能以及无毒性的特点,综合性能优良的镁合金在汽车、航天航空、军工、电子通讯等领域里有广阔的应用前景。目前应用最广的AZ91合金具有较高的室温强度,优良的铸造工艺性能以及低成本等优点,但该类合金的高温力学性能差,长期使用温度不能超过120℃。虽然具有良好高温性能的Mg-Al-Si和Mg-Al-RE合金已被开发出来,但它们的铸造性能差或者成本较高限制了其在铸造领域的应用。因此,开发出低成本并且具有良好室温、高温性能的新型镁合金的基础研究与工程化应用技术就迫在眉睫。本研究以AE42镁合金为基础,以镁合金高温强化元素—Sb,取代部分稀土元素,用真空精炼、无氧化金属型重力铸造方法,制备了Mg-4%Al-0.8%Sb-xRE 4种合金,通过测试分析、研究探讨了本实验体系中镁合金的成分、显微组织结构和室温、高温力学性能的变化规律及其作用机理。本研究用真空电阻熔炼炉对其进行了精炼,并得到了所需的合金试样。利用火花原子放射光谱仪、等离子体光谱仪、X射线衍射仪、PS-168型电化学测量系统、金相显微镜、扫描电镜、室温、高温拉伸试验机等手段,分析、研究了合金显微组织、室温高温力学性能的变化,并探讨了合金元素对合金组织性能影响的机理。通过试验与分析,得出以下结论:(1)AE42镁合金主要由α-Mg基体相及Al11RE3相组成,Al11RE3相主要以针状及短棒状分布在基体中。Mg-4%Al-0.8%Sb-xRE镁合金中出现了RE-Sb相,该相以颗粒状形态弥散分布在基体中,同时合金中的Al11RE3相变短变细,且随着合金中稀土含量的减少而逐渐减少,直至消失。(2)在本实验条件下,AE42镁合金在室温、150℃、175℃、200℃下的抗拉强度分别为214、160、130、110MPa,同时具有很高的屈服强度和延伸率。Mg-4%Al-0.8%Sb-xRE镁合金中稀土含量为1.3%时该合金的力学性能达到了AE42的力学水平;当合金中稀土含量达到1.5%时,合金的力学性能稍高于AE42。(3)本实验条件下,AE42镁合金具有良好的耐腐蚀性能,加入Sb元素后合金的耐腐蚀性能明显降低,且随着合金中稀土含量的增大而降低。