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Zn和RE在镁中具有固溶强化和时效强化的双重作用,因此,Mg-Zn-RE系是镁合金新合金开发的十分重要的体系。该合金系一般均通过添加较多的合金元素来实现强化作用,但是晶界上大量化合物相对合金塑性有不利影响。Y是镁合金中固溶度最大的元素之一(其最大含量约为12.5%),具有良好的固溶和时效强化效果,且Y合金化在熔铸时具有良好的阻燃作用。镁合金中添加Cu可提高固溶温度,促进固溶强化,提高合金热稳定性,而且还可改善合金的铸造性能。本研究以开发具有较高成形性新型镁合金为目的,采用大压下轧制工艺,研究了轧制工艺参数对低Zn并通过微量Y合金化的Mg-2Zn-Y、添加Cu的Mg-4Zn-3Cu和Mg-2Zn-3Cu-0.25Y合金板材的微观组织与力学性能的影响。研究取得以下主要结果:(1) Mg-4Zn-3Cu、Mg-2Zn-3Cu-0.25Y和Mg-2Zn-(0.1~0.15)Y合金均具有优良的轧制成形性。前两合金可在350℃-380℃范围实现道次压下率达到30~44%的多道次连续大压下轧制,而Mg-2Zn-(0.1~0.15)Y合金甚至可在250℃时实现以上大压下制度的轧制;(2)采用部分大压下制度时,Mg-2Zn-(0.1~0.15)Y合金初轧板组织均为完全再结晶组织;中轧板组织均为存在大量孪晶的切变带组织,初轧温度(250℃-380℃)降低,初轧再结晶组织显著细化,中轧板组织越粗大;低温初轧—高温中轧或高温初轧—低温中轧均可显著提高精轧板材的强度。Mg-4Zn-3Cu和Mg-2Zn-3Cu-0.25Y合金在380℃轧制时,初轧和中轧板组织均为完全再结晶组织,中轧温度升高,析出相的数量越多,再结晶晶粒尺寸增加,高温初轧-高温中轧可显著提高精轧板材的延伸率;(3)采用完全大压下制度时需要较高的轧制温度。Mg-2Zn-(0.1~0.15)Y合金,在高温(300℃和350℃)完全大压下轧制时板材强度与塑性较低,但提高Y含量,其强度与塑性均有所提高;Mg-4Zn-3Cu合金在高温(300℃和350℃)完全大压下轧制时,板材强度低,塑性高;Mg-2Zn-3Cu-0.25Y合金只在350℃高温时才可完全大压下轧制,但其具有最高的强度性能;(4)采用以上两种大压下制度轧制的Mg-2Zn-(0.1~0.15)Y和Mg-2Zn-3Cu-0.25Y合金板材,在200℃时效时均呈现软化趋势,但延伸率显著提高;而Mg-4Zn-3Cu合金板材200℃时效时的强度和延伸率都有较大程度提高,该合金退火态性能略高于AZ31B:(5)与部分大压下轧制板材相比,完全大压下制度轧制的Mg-2Zn-(0.1~0.15)Y和Mg-4Zn-3Cu合金板材具有较低的各向异性,而Mg-2Zn-3Cu-0.25Y合金在部分大压下制度下的各向异性较小;经过200℃时效后,四种合金板材在两种轧制制度下力学性能的各向异性均减小。