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汽车轻量化的提出为镁合金在汽车工业中的应用开辟了新的道路,镁合金是目前在工程应用中最轻的金属结构材料之一。传统镁合金的成形方法为铸造成形,与之相比,塑性成形镁合金的晶粒尺寸细小、内部组织致密、成分均匀,因而具有更高的强度和更大的延伸率,具有更为广阔的应用空间。由于镁合金的晶体结构多数为密排六方结构,基体中滑移系数量少,使得其在室温下塑性变形能力不理想,所以镁合金的塑性成形一般在高温下进行。此外,在镁合金中添加稀土元素同样可以改善镁合金的塑性成形能力。因而,研究稀土镁合金在高温下的塑性成形过程具有重要意义。本文在AM50镁合金基础上添加稀土Gd元素形成Mg-Al-Mn-Gd系合金,在变形温度为200℃-400℃,应变速率为O.1s-1~5s-1条件下,采用Gleeble-1500D热/力模拟试验机对实验合金进行热压缩实验,以研究其流变行为;另外,在热处理温度为200℃、250℃、300℃,热处理时间为4h、8h、12h条件下对实验合金进行均匀化热处理,以研究其组织稳定性;并且采用X射线衍射分析仪(XRD)、激光显微镜、电化学分析仪等测试手段分析实验所得数据。首先,分析Mg-Al-Mn-Gd系合金的高温塑性变形特点,即分析流变应力曲线和建立本构方程;其次,分析Mg-Al-Mn-Gd系合金热压缩变形条件对显微组织的影响以及实验合金的热压缩塑性变形机制;最后,分析稀土Gd元素对Mg-Al-Mn系镁合金显微组织的影响,以及均匀化热处理温度和时间对Mg-Al-Mn-Gd系合金的显微组织和腐蚀性能的影响。本论文主要结论如下:1、Mg-Al-Mn-Gd系合金的高温压缩真应力-真应变曲线呈现出明显的动态再结晶特征,在该过程中变形条件(应变速率、变形温度)对流变应力的影响具有规律性,即:当应变速率越大、变形温度越低时,其流变应力越大,对应的峰值应变也就越大,峰值出现较晚;相反,当应变速率越小、变形温度越高时,其流变应力越小,对应的峰值应变也就越小,峰值提前出现;经计算Mg-4Al-0.29Mn-0.97Gd稀土镁合金在本实验条件下的应力指数n=9.69271、热变形激活能Q=112.24KJ/mol,并且通过回归分析,建立了热压缩本构方程,其中Z参数与应变速率和变形温度有关。方程如下:2、Mg-Al-Mn-Gd系合金在高温压缩过程中,变形温度和应变速率均对组织有显著影响;并且,由于不同区域的变形条件不同,因而各区域的变形机制也不同:试样边缘区域的变形机制为孪生,中间区域的变形机制为动态再结晶。3、稀土Gd元素加入AM50镁合金中可以与基体形成新相,影响晶粒尺寸,从而改变合金的显微组织形貌;均匀化热处理温度和时间对合金的显微组织和腐蚀性能均有重要影响,随着热处理时间延长和温度升高,晶粒变得粗大,晶界变得清晰,β-Mg17Al12相逐步球化固溶到基体中,而析出大量的Al2Gd相均匀分布在基体中,并且合金的腐蚀性能受到二者极性强弱以及数量的综合影响。