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Mg-Al合金是目前使用最广泛的镁合金之一,碱土元素Ca和稀土元素Nd复合合金化可显著改善Mg-Al合金的性能。Al/(Ca+Nd)比直接关系到合金的组织和性能。所以,本文通过复合添加碱土元素Ca和稀土元素Nd研究Al/(Ca+Nd)比对Mg-Al合金组织和性的研究,开发一种新型Mg-Al-Ca-Nd镁合金材料。 本文通过合金凝固过程的温度测试,分析合金凝固过程中的相变;运用X射线衍射仪(XRD)、光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、EDS能谱分析、拉伸试验、浸泡试验、电化学分析等多种测试和分析手段,系统研究了Al/(Ca+Nd)比对铸态和热挤压态Mg-Al合金的微观组织、力学性能及腐蚀性能的影响。研究发现,在铸态Mg-Al-Ca-Nd合金中,随着Al/(Ca+Nd)比的降低,晶粒尺寸减小,β-Mg17Al12相减少,产生高熔点的Al2Nd和Al2Ca。当Al/(Ca+Nd)比小于1时, Mg-Al-Ca-Nd合金中β-Mg17Al12相消失,产生Mg2Ca相;室温力学性能随着Al/(Ca+Nd)比的减小而降低;对于175℃拉伸试验,随Al/(Ca+Nd)比的减小先增大后降低,Mg-6Al-3Ca-3Nd合金的175℃抗拉强度最高,数值为141 MPa;随着Al/(Ca+Nd)比的减小合金的耐腐蚀性能先增加后降低,其中Mg-6Al-2Ca-2Nd和Mg-9Al-2Ca-2Nd合金耐腐蚀性能较好;挤压态Mg-Al-Ca-Nd合金中,随Al/(Ca+Nd)比的减小合金室温抗拉强度降低,延伸率也降低,Mg-12Al-2Ca-2Nd抗拉强度和延伸率分别为385 MPa、22%;对于175℃拉伸试验,随着Al/(Ca+Nd)比的减小先降低后增加,对于Al/(Ca+Nd)比相同的合金而言,(Ca+Nd)高的合金抗拉强度及延伸率更大;合金的耐腐蚀性能随着Al/(Ca+Nd)比的减小,表现出先增加后降低,但较铸态合金都有不同程度的提高。