稀土镁合金具有良好的铸造性能、高温性能和力学性能,在汽车工业、航空航天、电子产品和国防军工等领域具有广阔的应用前景。开展稀土种类、变形和退火工艺的研究,了解稀土元素、变形工艺和退火工艺对镁合金再结晶行为的影响,对合金织构的作用,探究合金在退火过程中的组织演变过程,对改善镁合金的塑性变形能力,提高其综合性能具有重要的意义。本文选取Ce、Y和Gd三种稀土元素,通过真空熔炼技术和热挤压制备纯镁、Mg-Ce、Mg-Y和Mg-Gd棒材,采用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射技术、X射线及拉伸试验等方法,分析研究了挤压态和退火态镁合金的微观组织和拉伸力学性能,揭示了合金元素和挤出速度对挤压态和退火态镁合金微观组织和力学性能的影响。又进一步以Mg-Y合金为研究对象,探讨了退火过程中的Mg-Y合金中不同形态晶粒的演变规律及其对合金微观织构的影响规律。研究得出的主要结论如下:(1)挤压态Mg-Ce合金和纯镁组织相似,为晶粒粗大的等轴晶组织,平均晶粒尺寸相当。挤压过程中,Mg-Y合金发生不完全动态再结晶,挤压组织由发生动态再结晶(DRX)的细小等轴晶粒和未发生DRX的长条状变形晶粒组成。Mg-Gd合金挤压时发生完全动态再结晶,平均晶粒尺寸较纯镁大幅度降低。相较于挤压态纯镁的织构,Mg-Gd合金织构强度明显减弱。拉伸力学性能数据表明,加入Ce强化镁合金,加入Y元素可同时提高强度和延伸率,加入Gd无明显强化效果,但延伸率大幅提高。(2)相较于退火态纯镁的组织,退火态Mg-Ce合金的平均晶粒尺寸及晶粒尺寸分布变化较小,退火态Mg-Y合金组织由细小的再结晶晶粒和未发生静态再结晶(SRX)的长条状变形晶粒组成,变形晶粒的占比相较于挤压态Mg-Y合金明显减小,退火态Mg-Gd合金组织为细小均匀的等轴晶晶粒。退火态Mg-Y和Mg-Gd合金的织构强度较纯镁明显降低。拉伸力学性能数据表明,退火态Mg-Ce合金的抗拉强度高,但伸长率降低,退火态Mg-Y合金的抗拉强度和伸长率均提高,退火态Mg-Gd合金的抗拉强度变化不大,但是伸长率有明显改善。(3)高、低速挤压态Mg-Y合金退火过程中微观组织演变呈现相同规律。随着退火时间的延长,沿挤压方向被拉长的变形晶粒晶界及内部剪切带发生SRX,SRX晶粒将变形晶粒分隔为多个区域。变形晶粒的<01-10>晶向平行于挤压方向,变形晶粒的c轴绕挤压方向旋转,但总是垂直于挤压方向。再结晶晶粒总是分布广泛,取向弥散。挤压速度高,退火过程中SRX进展速度快。