镁合金作为一种金属结构材料,因其具有较高的比强度、良好的铸造和切削性能以及可回收性等优点而受到广泛关注。但由于镁的化学性质活泼,高温下极易氧化和燃烧,因此也在一定程度上制约了镁合金的发展。而镁合金的半固态成形技术能有效减少和避免镁在生产成形过程中的损耗,并且通过半固态成形后的镁合金零件再经过热处理能有效提升其性能。因此,Mg-Zn-Cu系镁合金因其热处理强化效应明显、半固态成形性好以及开发成本较低等优点得到了迅速发展,且稀土元素Nd能够细化镁合金晶粒、改善合金显微组织、提升合金的力学性能。因此本文将以Mg-7Zn-1Cu-0.3Mn合金作为基体合金,通过微合金化的方法向其中添加稀土元素Nd,探索Nd元素对基体合金组织形貌和力学性能的影响,并确定Nd元素在该合金中最佳的添加量,以期获得一种适合于半固态成形且具有明显热处理强化效应的新型镁合金。本文利用OM、XRD、SEM、EDS等研究了合金的组织形貌及物相组成,利用HVT-1000A型硬度测试仪及WDW-100D万能试验机测试了合金的力学性能。在Mg-7Zn-1Cu-0.3Mn合金中加入Nd元素后,合金组织得到明显改善,其中共晶组织分布变得均匀,偏聚现象明显减弱,晶粒得到细化,且当Nd含量为0.3wt.%时效果最佳,此时合金物相由α-Mg、Mg4Zn7、MgZn2、NdCu2和CuMgZn相组成,合金硬度达到57.4HV,抗拉强度及延伸率分别达到225MPa、6.63%。将铸态Mg-7Zn-1Cu-0.3Mn-xNd合金进行等温热处理（595℃保温30min）后,发现当Nd含量为0.3wt.%时,半固态合金组织中固相颗粒最为细小圆整,其晶粒尺寸、形状因子以及固相率分别达到44.56μm、1.38和57.59%。经过SEM、EDS和XRD分析可知,合金半固态非枝晶组织主要由固、液两相组成,固相颗粒组织由α1-Mg和依附在α1-Mg周围的α2-Mg组成,液相为熔化的共晶组织,分布在固相颗粒周围及内部。等温热处理过程中,合金铸态组织向半固态非枝晶组织的演变过程主要经历四个阶段,分别为初始的粗化、组织分离、球化以及最后的熟化阶段。铸态Mg-7Zn-1Cu-0.3Mn-0.3Nd合金进行T4处理后,发现其在410℃固溶24h后固溶效果达到最佳,此时合金组织中共晶组织剩余量最少,大部分共晶组织回溶入基体;对其进行T6处理后,发现经过固溶处理后的铸态合金在160℃时效20h后达到峰时效状态,此时合金组织中析出相数量最多且分布弥散。铸态合金经过T4、T6处理后,其抗拉强度分别提升至245MPa、290MPa,而延伸率分别降至6.31%、3.83%。半固态Mg-7Zn-1Cu-0.3Mn-0.3Nd合金在410℃固溶32h后效果达到最佳,此时固相颗粒间的边界逐渐模糊甚至消失,且剩余的共晶组织分布均匀、弥散;将半固态合金进行T6处理后,发现其在160℃时效20h时达到峰时效状态,此时合金硬度达到89.22HV,析出相数量最多且分布最为弥散。