本论文设计了不同成分的 Mg-Zn-Gd，Mg-Zn-Y 系合金各三个，采用镁合金熔炼炉进行熔炼铸造，之后经过均匀化处理，再通过挤压机对其进行挤压成型（挤压温度为 300℃，挤压比为 16），对挤出的棒材进行金相，SEM，TEM，XRD 分析以及静态和动态拉伸研究，从而得出各合金的力学性能。

本文主要采用电液伺服高速拉伸试验机（Zwick/Roell Amsler HTM5020）来研究不同高应变速率下的镁合金的力学性能。

本文首先利用金相和扫描电子显微镜， X 射线衍射以及透射电镜对挤压态Mg-Zn-Gd，Mg-Zn-Y 合金进行组织成分分析，然后通过万能拉伸机和高速拉伸机对上述镁合金进行拉伸实验研究，分别获得各合金的准静态拉伸性能和高速拉伸性能并作出对比分析。以下就是获得的研究结果：

（1）合金在经过300℃，挤压比为16的热挤压时发生了动态再结晶，晶粒细化，且原来铸态中的第二相颗粒发生破碎并沿着挤压线分布。

（2）Mg-Zn-Gd系挤压态合金中Gd0.8合金平均晶粒尺寸为1.91μm，有效强化相为H 相和14H相，Gd1合金平均晶粒尺寸为4.99μm，有效强化相为W相，Gd1.2合金平均晶粒尺寸为5.19μm，有效强化相为I相和Z相。

（3）Mg-Zn-Y系挤压态合金中Y0.49合金的平均晶粒尺寸为4.84μm，合金中的强化相为沿挤压方向分布的I相和Z相，Y0.8合金的平均晶粒尺寸为2.35μm，有效强化相为沿挤压方向分布的W相及弥散分布的H相，Y1合金中平均晶粒尺寸为5.01μm，有效强化相为I相和Z相。

（4）在室温状态下，应变速率从10-3/s-417/s时，随着应变速率的提高，合金的屈服强度和抗拉强度均升高，且合金的延伸率有先降低再升高的规律。

（5）在同等条件下，Mg-Zn-Gd系合金中Gd0.8合金在高应变速率下屈服强度和抗拉强度最大，Mg-Zn-Y系合金中Y0.8合金具有最大的屈服和抗拉强度，而准静态状态下Gd1.2合金强度最大。

本实验的研究内容与意义

镁合金作为目前世界上应用的最轻的结构金属材料，在宇航，电子，军事，汽车方面都已有广泛的应用。但是镁合金仍存在着一些方面的不足，比如力学性能较低，塑性差，耐蚀性低，抗氧化性能差等。限制了其在生产生活等许多方面的应用，而归根结底缺少有效的强化相是造成这些不足的突出原因。稀土元素的加入可以生成许多强化相（I、Z、W、H等）使镁合金的力学性能得以提升。目前为止，很多对镁合金的力学性能研究主要集中在高温力学性能方面，关于在高应变速率下的Mg-Zn-RE系合金力学行为的研究还是比较少的。但是在许多领域是非常注重材料高应变速率下的实际服役情况的。同时，合金的成分配比及制备方法的不同也会影响第二相析出物的种类，含量和分布状态，对材料的力学性能产生较强的影响。

本论文的主要内容及目的是，利用金相，扫描电镜，透射电镜及XRD分析研究不同成分配比的Mg-Zn-RE（Gd、Y）系挤压态合金（挤压温度300℃，挤压比16）的微观组织组成，再通过准静态拉伸和高速拉伸研究不同应变速率下各合金的力学性能变化，并对不同稀土元素，不同组织构成的合金的力学性能进行比较分析，以期为该系列的镁合金的开发与应用提供数据参考及理论依据。

本论文通过利用金相显微镜，扫描电子显微镜，透射电镜，X射线衍射以及万能力学试验机，电液伺服高速拉伸试验机对挤压态不同稀土含量的Mg-Zn-Gd，Mg-Zn-Y合金进行了组织形貌和组织成分分析，以及不同高应变速率下的力学性能研究。