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Mg-Mn合金具有良好的抗腐蚀性能,是非常有应用前景的工程材料,但由于强度较低,限制了其在受力结构件上的应用。本文以Mg-Mn合金为基体材料,通过Y、Nd稀土元素合金化的方法,制备了六种新型Mg-Mn-RE挤压变形镁合金。采用体积比为1:99的SF6与COB2B的混合气体保护下的电阻炉熔炼方法,在通水冷却的圆柱锭模中浇铸成直径为88mm的圆棒,经520°C固溶处理后,车削加工成直径82mm的光滑圆棒,然后在630吨的挤压机上挤压成直径20mm的小圆棒,用线切割机制备了相关检测样品;采用扫描电镜、透射电镜、X-射线衍射仪及材料力学试验机等实验设备,系统地研究了Mg-Mn-RE挤压镁合金在不同应变速率及不同温度下的相组成、微观组织、常规性能及拉伸变形行为的变化规律及机理;采用盐雾腐蚀实验、极化分析和交流阻抗谱等实验方法,研究了Mg-Mn-RE挤压镁合金的腐蚀机理、与材料腐蚀相关的关键性问题(腐蚀速率及影响因素)和Mg-Mn-RE挤压镁合金在不同条件下的腐蚀特性。取得了如下创新性成果:1.发现了单一稀土元素Y对Mg-Mn体系挤压合金的微观结构和拉伸行为的影响规律和作用机理。即Y元素具有显著的细化晶粒作用,随Y含量从1%增加到5%,Mg-Mn系挤压合金的平均晶粒尺寸从T~10μm减少到~3μm;T随Y元素含量的增加,Mg-Mn合金的拉伸强度提高,延伸率降低,主要是织构对Mg-Mn系合金的断裂模式与延展性的作用结果:Mg-Mn-1Y中的织构T类型T为T晶粒的(T1011T)T晶面T垂直于挤压方向,有利于提高合金的塑性,拉伸断口为微孔聚集型断裂;TMg-Mn-5Y合金中的织构类型为晶粒的(T1010T)晶面平行于挤压方向导致其拉伸断裂方式为解理断裂,表现出高的屈服强度和较差的塑性。2.找出了稀土元素Y和Nd对Mg-Mn系挤压合金的微观组织和拉伸行为的影响规律及作用机理:Y为Mg-Mn系挤压合金的强化元素,Nd为Mg-Mn系挤压合金的韧化元素的同时还能提高材料的高温强度,Y和Nd共同作用可提高Mg-Mn系挤压合金的综合机械性能。这种明显差异主要是由于Y和Nd的不同配比使Mg-Mn系合金的变形滑移面、Mg24Y5析出相的数量发生改变引起的。Mg-Mn-3.5Y合金的拉断口形貌为解理断裂,而Mg-Mn-Y-2.5Nd合金断口上有细小的韧窝存在,韧性断裂机制起作用,Nd元素的加入可显著增加Mg-Mn系合金的塑性。3.研究了Nd元素的含量对Mg-Mn-2Y系合金的微观组织和力学性能的影响变化规律。微观组织观察表明,Mg-Mn-2Y-2Nd合金中发生了明显的再结晶,再结晶晶粒尺寸变大,同时形成粗大的Mg12Nd相和细小的Mg24Y5相;拉伸结果显示,在室温条件下,Mg-Mn-2Y-2Nd合金的屈服强度和拉伸强度较高,延伸率较低。而在100°C和200°C情况下,Mg-Mn-2Y-2Nd合金的强度和延伸率均较高。4.研究了稀土元素Y和Nd的加入对Mg-Mn系合金的腐蚀行为的影响规律并探讨了其电化学腐蚀机理。极化曲线、电化学交流阻抗谱及盐雾腐蚀实验结果表明,随Y含量的增加,Mg-Mn合金的腐蚀倾向减弱,腐蚀速率降低。而Nd的加入却使Mg-Mn系合金的抗腐蚀性能降低。