【摘 要】
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本文研究了热处理温度、热循环次数、析出相和Nd元素的含量对挤压态Mg-x Nd（x=2,4）镁合金的微观组织和热膨胀行为。研究结果表明添加Nd元素可以改善镁合金的微观组织和热物理膨胀性能。Nd元素的加入不仅可以细化合金的晶粒,而且降低了镁合金的热膨胀系数（CTE）。TEM结果表明Mg12Nd相与基体之间存在共格关系,这种共格关系对合金的CTE改善有很重要的影响。退火处理消除了合金内的部分残余应力,
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本文研究了热处理温度、热循环次数、析出相和Nd元素的含量对挤压态Mg-x Nd（x=2,4）镁合金的微观组织和热膨胀行为。研究结果表明添加Nd元素可以改善镁合金的微观组织和热物理膨胀性能。Nd元素的加入不仅可以细化合金的晶粒,而且降低了镁合金的热膨胀系数（CTE）。TEM结果表明Mg12Nd相与基体之间存在共格关系,这种共格关系对合金的CTE改善有很重要的影响。退火处理消除了合金内的部分残余应力,导致了在低温退火后试样的热膨胀系数高于未退火处理的试样。然而,由于退火处理后Mg41Nd5相的数量增加,因此在多次热循环后的热膨胀系数变化与第一次的相反。通过累积残余应变的分析发现,经过325℃退火处理后的合金具有最好的热稳定性。并且,提出了用混合定则（ROM）和Kerner模型来预测Mg-Nd合金的CTE。发现Kerner模型与去应力的合金吻合较好。在Mg-Nd二元合金的热膨胀行为的基础上,进一步研究了Zn元素的加入对镁合金的微观组织、析出相、机械性能和热膨胀性能的影响。研究了T4和T6处理对Mg-2Nd-x Zn（x=2,4）合金的微观组织、析出相、机械性能和热膨胀性能的影响。XRD结果分析表明,T6处理后Nd Zn2相的数量增加。另外,TEM结果表明Nd Zn2相与Mg基体之间存在共格关系,这对于提高镁合金的热膨胀性能和机械性能有很大的影响。由于T4处理后合金中存在溶质原子,这导致了晶格畸变,从而对镁合金的CTE有负面的影响。T6处理后的镁合金具有优异的热膨胀性能和机械性能,抗拉强度为235.5MPa,抗压强度为393.7MPa,拉伸伸长率和压缩率分别为31%和27%,CTE为16.43×10-6 K-1。通过滞后环曲线发现合金经过T6处理后具有更小的滞后环面积,因此T6处理后的合金具有最好的热稳定性。
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