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普通镁合金在高温下较低的力学性能和抗蠕变性能,严重阻碍其广泛应用。镁-稀土(Mg-RE)系合金由于具有优异的高温性能,而成为近年来国内外学者关注的热点。在稀土元素中,钇是提高镁合金耐热性能的有效元素之一。本文研究了稀土元素Y(钇)含量对Mg-Gd-Y-Sm-Zr系镁合金的组织和耐热性能的影响。本文以Mg-12Gd-(1-5)Y-1Sm-0.5Zr合金为研究对象,通过拉伸及高温蠕变试验,运用金相显微分析、X射线衍射分析、带电子能谱仪的扫描电子显微镜分析等测试手段对铸态、时效态试验合金的显微组织、力学性能和抗蠕变性能进行分析和比较。结果表明:铸态Mg-12Gd-(1-5)Y-1Sm-0.5Zr合金的组织都是由α-Mg基体和共晶相(Mg5Gd、Mg24Y5、Mg41Sm5)组成。Mg24Y5可以作为最有效的形核核心,从而细化组织。在本研究的范围内,随着Y含量的增加,铸态实验合金中的共晶相逐渐增加,室温抗拉强度降低,Y含量为1%时为221MPa。合金的断裂方式均为脆性断裂。铸态合金经固溶时效处理后,Mg-12Gd-(1-5)Y-1Sm-0.5Zr合金组成相的种类没有变化,只是相含量有所改变。由于固溶强化、细晶强化和析出强化等,时效态试验合金的室温和高温力学性能明显提高,高温性能优于WE54合金。在室温(25℃)-300℃范围内,随着拉伸试验温度的升高,合金的延伸率逐渐增大,而合金的抗拉强度随着温度的升高先增加后降低,在250℃时达到最大值(322MPa),这种现象与一般合金的力学性能-温度变化曲线有显著差别。试验合金的抗拉强度具有明显的反常温度效应。随着拉伸温度的提高,合金的断裂方式有从脆性断裂到韧性断裂转变的趋势。Mg-12Gd-(1-5)Y-1Sm-0.5Zr合金具有优异的抗高温蠕变性能,总体优于目前商用的WE54和WE43耐热镁合金。在200℃/50MPa、300℃/70MPa条件下,Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金具有更好的高温抗蠕变性能。在300℃/70MPa条件下蠕变100h后,Mg-12Gd-(1-5)Y-1Sm-0.5Zr合金的显微组织与蠕变前相比,晶界更加清晰,晶粒尺寸明显增加。随着蠕变试验温度和应力的增加,合金的蠕变机制由位错滑移控制机制向位错攀移控制机制转变。