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在过去近二十年,由于镁合金在汽车、航空航天和电子工业等领域表现出来的巨大潜能而越来越受到关注。这些镁合金多数都是通过时效处理获得的较高强度。Mg-RE系合金因具有很好的时效强化效果而成为研究的热点。在Mg-Nd、Mg-Gd和Mg-Y系合金中添加其他合金元素能有效提高镁合金强度,但在时效过程中析出具有不同形貌、结构等特征的析出相。因此,需从二元合金来研究添加元素影响Mg-RE系合金的时效析出的规律。然而,目前Mg-RE(Nd,Gd,Y)二元合金时效析出序列和时效早期析出机制还不够清晰,时效过程中析出相的析出特征都还需要更深入的研究。因此,本文通过反向热挤压制备 Mg-xNd(x=0.70,1.09,1.92wt.%)合金、Mg-yGd(y=4.25,6.59,10.7wt%)合金、Mg-zY(z=3.07,4.94,9.17wt%)合金,进行 540℃/16h 固溶处理,180℃、200℃、220℃时效处理。然后结合时效硬化曲线研究了 Mg-1.92Nd合金在200℃、Mg-10.7Gd合金在180℃、Mg-9.17Y合金在180℃的时效析出行为。得到如下结论:Mg-xNd、Mg-yGd、Mg-zY合金在300℃下经过反向热挤压后,组织均发生完全动态再结晶,基体晶粒呈等轴状。Mg-xNd(x=0.70,1.09,1.92wt.%)合金挤压后的晶粒尺寸依次为11μm、9μm、8μm,相对应的合金硬度为43.7HV、45.8HV、51.4HV。Mg-yGd(y=4.25,6.59,10.7wt%)合金挤压后的晶粒尺寸依次为11μm、10μm、9μm,相应合金硬度为 52.4HV、67.3HV、81.2HV。Mg-zY(z=3.07,4.94,9.17wt%)合金经挤压后的晶粒尺寸为16μm、14μm、12μm,相对应的合金硬度为50.7HV、60.4HV、91.3HV。合金最佳固溶制度为540℃/16h。固溶处理后合金晶粒尺寸显著长大,硬度值有所下降。Mg-xNd(x=0.70,1.09,1.92wt.%)合金晶粒尺寸依次为 204μm、181μm、139μm,相对应的合金硬度为 31.75HV、35.85HV、41.45HV。Mg-yGd(y=4.25,6.59,10.7wt%)合金晶粒尺寸依次为94μm、75μm、50μm,相对应的合金硬度为60.57HV、64.52HV、66.7HV。Mg-zY(z=3.07,4.94,9.17wt%)合金晶粒尺寸为 118μm、111μm、91μm,相对应的合金硬度为 43.93HV、44.63HV、45.00HV。Mg-1.92Nd合金200℃时效2.5h后,沿基体[1102]Mg方向析出长10～25nm,宽2nm的针状相。时效7h后基体中有0.3～0.5μm长,50nm宽的透镜状β’相和少量短条状聚集相析出。时效10h达到峰值,短条状长大至20～40nm,同时基体中弥散析出大量10nm左右的碟状β1相(fcc,α=0.74nm,主要强化相)。时效至35h,β1相消失,长100～200nm的透镜状β相(正方晶体结构,晶格常数为α=1.03nm,c=0.59nm)析出,与基体的位向关系为(002)β//(1010)M构和[100]β//[0001]Mg。Mg-10.7Gd合金180℃时效10h,基体中有20nm左右的碟状亚稳β"相析出。时效63h后,β"相生长成颗粒状,同时基体中有短条状β’相存在,β’相是Mg-10.7Gd合金的主要强化相。时效298h达到峰值,β"相趋于消失,β’相含量显著增多,经标定β’相(Mg7Gd)为底心正交结构(α=0.65nm,b=2.27nm,c=0.52nm),与基体的位向关系为[000]β//[0001]Mg和(100)β.//(2110)Mg。时效500h,β’相明显长大,同时基体中有针状β相析出,时效强化效果减弱。Mg-9.17Y合金180℃时效10h后,基体上有不规则颗粒状β"相均匀析出,尺寸在5～15nm之间。时效63h,颗粒状张大成80nm左右的条状β’相。时效峰值阶段(100h),β’相继续长大,并沿基体[0110]Mg方向呈条状均匀析出。