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镁合金具有高的比刚度和比强度以及良好的综合力学性能，作为轻质结构材料引起了极大的关注。AZ31镁合金是目前应用最广泛的商用镁合金，具有低成本、良好的铸造性能以及中等力学性能等特点。但AZ31镁合金的高温力学性能以及室温成型能力较差，大大限制了其在汽车、航空等领域的应用。本文以AZ31镁合金系为研究对象，系统研究了Nd和Y两种稀土元素对AZ31镁合金组织及性能的独立作用以及协同作用。分别研究了Nd、Y的添加对镁合金的铸态、均匀化退火态以及热挤压变形态的微观组织和硬度的影响，以及稀土元素对热挤压变形镁合金室温拉伸性能的影响。同时探究了稀土元素对AZ31镁合金起燃温度以及抗腐蚀性能的影响。结果表明，稀土元素Nd和Y，不论是单独加入还是协同加入，都可以细化镁合金的铸态组织，抑制β-Mg17Al12在晶界的析出，同时形成Al2Nd（Al11Nd3）或Al2Y新相。由于Al-RE相具有高温稳定性，在均匀化退火过程中，钉扎晶界，显著抑制-Mg晶粒长大。热挤压变形过程中，由于发生动态再结晶，显著细化晶粒，并使第二相粒子破碎分布更弥散，使材料的强度和塑性同步提高。合金AZ31-0.5%Nd-0.5%Y具有最高的综合力学性能，其抗拉强度、屈服强度以及延伸率分别为265MPa、193MPa和16.55%，而同等条件下AZ31镁合金的抗拉强度、屈服强度以及延伸率分别为258MPa、167MPa和10.3%。由于稀土元素与氧的亲和力较大，形成的氧化物结构致密，可以显著提高镁合金的起燃温度。AZ31-1Nd-1Y具有最高的起燃温度598℃，而同等条件下AZ31镁合金的起燃温度只有571℃。在研究镁合金在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀性能时发现，添加Nd、Y的镁合金的腐蚀是以点蚀形式进行的。稀土元素并不影响镁合金电化学腐蚀过程中阴极极化过程，但显著改变了阳极极化过程。AZ31-1Nd具有最小腐蚀电流密度，腐蚀速度最慢。