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镁合金具有比重轻、比强度高、比刚度高、导热导电性好、阻尼减振、电磁屏蔽、易于加工成形和容易回收等优点,在汽车、电子通信、航空航天和国防军事等领域具有及其重要的应用价值和广阔的应用前景。但镁合金的强度较低,是制约其应用的主要问题之一。作为国内外研究较多的Mg-Gd-Y-Zr系合金,因其通过大量Gd等重稀土的高合金化来实现高强和耐热,造成了合金密度较高,部分丧失了镁合金轻的优点,本文以不明显牺牲强度同时降低材料的密度为目的,通过调整合金成分,用Nd替代部分Gd,对Mg-Gd-Y-Nd-Zr系合金的相组成和凝固组织、反向挤压变形以及挤压后的热处理的组织和性能进行了研究。研究获得以下主要结论：1) Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金的铸态组织特征为：由a-Mg和MgsRE两相组成,第二相形态主要以呈网状结构的骨骼状为主,在晶界上不连续析出；第二相比例随含Nd(Gd)量增加而增加；2) Gd/Nd值对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金铸态晶粒尺寸有显著影响。低Gd/Nd值时的晶粒尺寸较小,高Gd/Nd值时的晶粒尺寸较大；3) Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金在挤压变形中发生了动态再结晶以及第二相的动态析出,析出相仍然以a-Mg和MgsRE为主,在Gd/Nd值接近1时,出现Mg41Nd5和Mg24Y5相;41 Nd对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金的挤压组织与性能有显著影响,含Nd较多时,组织中片层变形带较多,间距较小；动态析出的第二相较少；提高Nd含量,合金挤压态强度增加,但在低Nd含量时增加Nd的强化效果不如高Nd时明显；Gd的影响与Nd有相似规律；5)T5处理对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金挤压棒材的时效强化效果与组成有关。组成为Mg-10Gd-3Y-6Nd-0.6Zr的合金挤压态力学性能最好,分别为抗拉强度390MPa,屈服强度为350MPa,伸长率为1.8%,但T5处理时效强化效果不明显;组成为Mg-6Gd-3Y-2Nd-0.6Zr合金尽管挤压态强度不是最高,但T5时效强化效果最明显,其时效后的抗拉强度为435MPa,屈服强度为359MPa,伸长率为5%