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镁合金是目前工程应用中最轻的金属结构材料,具有比强度和比刚度高、阻尼减振效果好、可以实现电磁屏蔽等优点,已成为国防军事、航空航天、汽车、电子通信等工业领域的重要材料。实践表明,塑性变形能有效改善铸造镁合金的力学性能,变形镁合金比铸造镁合金具有更高的强度和塑性。本文以AZ31合金、ZK60合金、AM60合金以及Mg-Gd-Y-Nd-Zr系合金为研究对象,采用全润滑反向挤压成形方法和全润滑空心坯反向挤压成形方法分别进行了棒材和管材的挤压试验,对其挤压工艺和热处理工艺进行了实验研究。研究取得如下主要成果:(1)在ZK60合金、AZ31合金和AM60合金中添加的Sn(≤1%)以固溶状态存在,没有新相析出;Sn对三种合金铸态组织和挤压态组织有一定的细化作用,Sn合金含量为0.5%的组织细化效果最好;添加0.5%的Sn显著提高了三种合金的强度,延伸率变化不大;而添加1.0%的Sn的合金的抗拉强度、屈服强度及延伸率均明显降低。(2)挤压温度由380℃降低到350℃过程中,Mg-7Gd-3Y-1Nd-0.6Zr合金和Mg-3Gd-7Y-1Nd-0.6Zr合金棒材的晶粒变得细小,强度提高,延伸率变化不大;在相同挤压温度下,两种合金棒材的强度相差不大,而前者延伸率明显大于后者。(3)Mg-7Gd-3Y-1Nd-0.6Zr合金棒材和Mg-3Gd-7Y-1Nd-0.6Zr合金棒材最佳热处理方法是直接进行时效处理,两种合金最佳T5制度均为200℃x68h。经T5处理后,Mg-7Gd-3Y-1Nd-0.6Zr合金棒材最大抗拉强度可达到391.8MPa,屈服强度为350.9MPa,延伸率为5%;Mg-3Gd-7Y-1Nd-0.6Zr合金棒材最大抗拉强度为433.2MPa,屈服强度为356.4MPa,延伸率为1.3%。(4)AZ31合金管材和ZK60合金管材随着挤压比的增大,晶粒细化效果越明显,强度逐渐增加,塑性逐渐降低;随着挤压温度的升高,合金晶粒有长大趋势,强度和延伸率均逐渐减小。AZ31合金管材的最大抗拉强度和屈服强度可达325.6MPa和210.2MPa,此时延伸率为10%;最大延伸率为15.1%。ZK60合金管材的最大抗拉强度和屈服强度分别为362.1MPa和274MPa,此时延伸率为9.7%;当挤压温度为350℃挤压比为30时,延伸率最大,为17.8%。(5)对于大挤压比的ZK60合金管材最佳热处理方法是进行T5处理。经T5处理后,晶粒更加细小,合金抗拉强度和屈服强度达到最大,而延伸率变化不大。