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镁合金是新型轻质材料，目前正广泛的应用在航空航天、汽车、3C产品(计算机、通讯和消费电子产品)等行业。但在温度超过120℃时，镁合金性能会随温度升高而大幅度下降，这严重制约了镁合金的使用范围，使镁合金的应用受到极大限制。因此，研发具有更高性能的耐热镁合金是镁合金未来发展的一个方向。 本文以 Mg-11Gd-2Y-0.5Zr为基础合金，稀土元素 Sm按0wt％、1wt%、3wt%、5wt%的比例加入，在改善热处理工艺的基础上，系统研究 Sm元素对合金的微观组织、性能以及蠕变行为的影响。研究结果表明： Mg-11Gd-2Y-3Sm-0.5Zr合金在525℃固溶8h时，第二相溶于基体中，晶粒无明显长大。在225℃时效12h时合金组织均匀，第二相较为弥散分布在晶内和晶界上。Mg-11Gd-2Y-3Sm-0.5Zr合金在525℃固溶的最佳时间为8h，在225℃时效的最佳时间为12h。 铸态 Mg-11Gd-2Y-xSm-0.5Zr合金的组成相主要为α-Mg、Mg5Gd和Mg24Y5，Sm的加入产生新相 Mg41Sm5，随着 Sm元素的增加，产生的Mg41Sm5相增多，合金组织得到细化，粗大的枝晶消失。与铸态组织相比，时效态合金粗大的树枝晶组织变得细小均匀，晶界清晰。随着 Sm元素的增加，合金中第二相增多，晶粒更加细小。 时效态合金的强度，在温度一定时，随着 Sm含量的增加先升后降，在250℃时 Mg-11Gd-2Y-3Sm-0.5Zr合金强度达到最高为318.9MPa远高于同样温度下Mg-11Gd-2Y-0.5Zr合金266.7MPa；在合金成分一定时，随温度升高强度先升高后降低，在250℃达到峰值，出现了明显的反常温度效应。合金伸长率随着Sm的增加逐渐降低。 Mg-11Gd-2Y-3Sm-0.5Zr合金具有良好的高温蠕变性能，在300℃/90MPa稳态蠕变速率仅为9.83×10-8。随蠕变温度和应力的增加，合金的蠕变变形值和稳态蠕变速率增加。合金的蠕变机制受温度和应力的影响，随着温度和应力增加蠕变机制由晶界滑移向位错滑移和攀移机制转变。高温高应力下幂律定律失效，此时蠕变受交滑移和孪生控制。