本文主要研究稀土元素种类和含量对ZK60系合金组织性能的影响,利用金相显微镜、X射线衍射仪及扫描电镜对合金微观组织、相组成和元素分布等进行了分析,并讨论两种热处理制度对合金力学性能的影响,最后研究了合金热变形行为。结果表明: 1) 通过对铸态组织进行金相观察和XRD相分析可知:在ZK60合金中分别添加稀土元素Ce或Y可以细化铸态合金的晶粒,净化晶界;稀土元素主要分布在晶界,形成热稳定性较好的稀土化合物,提高镁合金的热强性。此外,通过均匀化退火可以有效的消除枝晶偏析。 2) 试验合金经过热挤压后,均发生了动态再结晶。添加稀土元素的合金再结晶晶粒较细小。细小的晶粒有利于提高合金的抗拉强度和延伸率。 3) 稀土元素可有效提高挤压态、T₅和T₆热处理态合金的力学性能。对T₅态合金常温力学性能测试结果表明,ZK60-1.5Ce和ZK60-0.9Y合金具有最优的综合力学性能,ZK60-1.5Ce合金的抗拉强度和延伸率分别为:σ_b=338.6Mpa、δ=15.6%;ZK60-0.9Y合金:σ_b=355.94Mpa、δ=15.86%。说明Y元素的强化作用优于Ce元素。 4) 对ZK60-1.5Ce和ZK60-0.9Y合金分别进行T₅和T₆处理后,进行常温力学性能测试,结果表明:T₅态合金的抗拉强度高于T₆态,但是合金在T₅态的延伸率稍低于T₆态。在对合金塑性要求允许的条件下,建议采用T₅处理,可以满足对合金强度、塑性的要求。 5) ZK60-1.5Ce与ZK60-0.9Y合金在热模拟压缩过程中,流变应力随应变速率和变形温度的变化而呈现出不同形式。在同一流变速率下,真应力水平随温度的提高而降低,且低温变形时,小应变量范围内加工硬化作用明显,达到峰值应力后试样断裂或流变应力进入稳态流变阶段。在同一变形温度下,材料的峰值应力和稳态应力随应变速率的增大而增大,这表明这两种合金都是正应变速率敏感材料。在较低温度下（T≤473K）,加工硬化和动态回复共同影响合金组织性能,当变形速度超过一定值合金发生断裂。当变形温度高于523K后,动态再结晶成为影响材料组织性能的主要因素。 6) 利用Zener-Hollomon关系式,通过线性回归计算合金的变形激活能,结果表明:合金的变形激活能随温度的提高而提高,随应变速率的增大而增加。