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Mg-xGd-yY-0.3Zr合金在室温和高温时均具有较高的强度以及抗腐蚀性,因而受到广泛关注。但是该系合金在室温时会表现出强烈的各向异性,且容易发生退孪晶现象,限制了其作为工程构件的应用范围。近年来的研究结果表明,退火处理可以提高变形Mg-Gd-Y合金的屈服强度,但影响退火强化现象的因素有待进一步研究。本文使用金相显微镜、电子背散射衍射仪(EBSD)、万能试验机等分析测试手段,研究了Mg-xGd-yY-0.3Zr合金退孪晶现象的发生条件、影响因素,以及孪晶类型、孪晶体积分数对该系合金退火强化现象的影响规律,为Mg-xGd-yY-0.3Zr系合金的工程应用提供理论参考。本文主要研究结论及成果如下:Mg-0.3Zr、Mg-2Gd-0.3Zr、Mg-2Gd-2Y-0.3Zr、Mg-10Gd-3Y-0.3Zr合金的最佳固溶处理工艺分别为:500℃×4h、500℃×4h、500℃×4h、510℃×6h。随着Gd、Y元素的加入,热轧态Mg-xGd-yY-0.3Zr合金的C轴从平行于ND方向向RD、TD方向偏移,呈现出多峰极图,Gd、Y元素含量越多,极图中Max值越低,弱化织构和消除各向异性的作用越明显。虽然热轧态Mg-2Gd-2Y-0.3Zr合金的C轴略微偏离于ND方向,但该合金沿TD方向压缩一定应变量后卸载,再沿ND方向二次压缩时,仍会发生退孪晶现象。当沿TD方向预压缩量为7%时,退孪晶现象最强烈;预压缩量超过7%后,退孪晶现象减弱。同时,该合金沿ND方向压缩7%后,会产生大量的位错以及{10(?)1}-{10(?)2}二次孪晶,再沿TD方向二次压缩时,位错会与孪晶界发生强烈的交互作用,使孪晶界移动变得困难,退孪晶现象被抑制。而该合金沿TD方向压缩7%后,经过175℃×3h退火处理,再沿ND方向二次压缩时Gd、Y原子会与孪晶界发生强烈的交互作用,使得退孪晶现象被抑制,并且合金的屈服强度与未退火试样相比提高了97MPa。Mg-10Gd-3Y-0.3Zr合金在500℃轧制时会析出大量的第二相,第二相不但能产生强化作用使合金的屈服强度提高了74MPa,还能阻碍孪晶界的迁移,抑制退孪晶现象。Mg-10Gd-3Y-0.3Zr合金在500℃轧制时会产生{10(?)2}拉伸孪晶、{10(?)1}-{10(?)2}二次孪晶等多种变形孪晶。轧制下压量不足60%时,合金晶粒粗大,孪晶密度低;下压量为60%时,晶粒尺寸大小均匀,孪晶密度高;超过60%之后,合金会发生动态再结晶,变形孪晶几乎消失。而热轧态Mg-2Gd-0.3Zr合金,具有强烈基面织构,当其沿TD方向压缩7%时会全部得到{10(?)2}拉伸孪晶,退火处理后Gd原子偏聚分布到{10(?)2}孪晶界而产生钉扎作用,再沿TD方向二次压缩时合金的屈服强度提高了23MPa。另外,该合金沿ND方向压缩7%时会得到大量的{10(?)1}-{10(?)2}二次孪晶,但退火后Gd原子不会偏聚到{10(?)1}-{10(?)2}孪晶界周围,因此沿ND方向二次压缩时合金的屈服强度几乎没有改变。