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通过快速凝固(RS)、往复挤压(RE)、单次挤压(EX)工艺制备RE-EX-RS-ZK60和RE-EX-RS-66合金。两种合金中各元素质量百份含量分别为Mg-5.47%Zn-0.25%Zr-0.12Mn和Mg-6.0%Zn-1.0%Y-0.6%Ce-0.6%Zr。利用OM、SEM、TEM、XRD和DTA等方法分析了合金的组织与相组成,测试了合金的室温力学性能及其超塑性。研究结果表明,辊速为18m/s、27m/s、35m/s时,RS薄带的冷却速率分别为7.32×105~1.65×106℃/s、2.03×106~6.59×106℃/s、1.03×107~4.12×107℃/s。辊速提高,薄带宽度和厚度减小。与铸态组织相比,RS-ZK60和RS-66薄带组织显著细化,晶粒尺寸均在10μm以下。RS-ZK60薄带主要由过饱和α-Mg固溶体和少量弥散分布的二次相组成。300℃×2h退火热处理后其显微硬度达到峰值。主要强化相为矩形状MgZn相和针状MgZn2相。RS-66薄带主要成分为α、W和Mg17Ce2相,RS-66薄带组织稳定温度范围为300~400℃。RS-66薄带在298℃单次挤压后晶粒尺寸~0.7μm。极限抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为506MPa、503MPa和14%。挤压温度>298℃,极限抗拉强度和屈服强度降低,延伸率提高,且在挤压过程中有挤压织构生成。经Φ14mm/Φ50mm模具挤压的RE-EX-RS-ZK60合金晶粒尺寸~5.5μm,4道次综合力学性能最佳,极限抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为307MPa、194MPa和14.67%。经Φ6.4mm/Φ20mm模具挤压的RE-EX-RS-ZK60合金晶粒尺寸~2.5μm,随着挤压道次的增加屈服强度和延伸率逐渐提高,6道次屈服强度和延伸率分别为252.7MPa和8%。RE-EX-RS-66合金2道次晶粒尺寸~0.7μm,12道次晶粒尺寸~1.3μm。极限抗拉强度和屈服强度最大值在2道次获得,分别为340MPa和336MPa。延伸率最大值为27%,在4道次时获得。由于该合金组织的特殊性,工程应力-应变曲线上出现2次屈服现象。RE-EX-CT-ZK60和RE-EX-RS-66合金都实现了低温超塑性(LTS)和高应变速率超塑性(HSRS),其最大延伸率均为270%。测试温度为523K,应变速率((?))为3.3×10-4s-1时,晶界滑移(GBS)为超塑性变形主要控制机制。温度<523K,(?)>3.3×10-4s-1时,晶内滑移(IGS)为超塑性流变主要控制机制。在GBS为主导控制的超塑性流变过程中,还有晶界扩散位错运动、液相原子扩散、晶粒转动以及空洞移动扩散等协调机制辅助完成整个超塑性变形。