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本文利用拉伸试验机和落锤式冲击试验机研究了不同热机械处理状态的镁稀土(Mg-RE)合金在室温至-196℃温度范围内的拉伸性能和冲击性能,并采用光学显微镜和扫描电子显微镜考察了镁稀土合金的低温拉伸与低温冲击变形断裂行为。研究结果表明,Mg-RE合金较适宜的固溶温度范围为410℃?490℃,时效温度为180℃;锻造态、490℃*4h+180℃*20h和420℃*4h+180℃*8h处理Mg-RE合金的基本物相组成为α-Mg基体、Mg3YZn6、Mg3Y2Zn3、Mg12YZn、MgY,MgZn2;锻造态合金的显微组织结构特征表现为沿着一定方向拉长的晶粒,在大晶粒附近动态再结晶形成的细小晶粒。晶间第二相略有析出分布不均匀。经490℃*4h+180℃*20h处理后,细小晶粒发生了回复,晶内的固溶物大量析出沿晶界形成网状固溶体。而经420℃*4h+180℃*8h处理后,回复不明显,晶内固溶物也有析出,但是主要在晶界处析出成岛状第二相,晶内第二相分布均匀。拉伸试验结果表明,随着试验温度的降低,不同热机械处理状态Mg-RE合金的强度上升,塑性下降;原始锻造态、490℃*4h+180℃*20h处理、420℃*4h+180℃*8h处理合金在室温和低温均具有优异的拉伸性能,并以锻造态合金的性能为最佳;锻造态合金在室温和-196℃的抗拉强度、屈服强度(σ0.2)和延伸率分别为274.5MPa、199.3MPa、18.1%和395.9MPa、317.1MPa、3.8%。不同热机械处理状态Mg-RE合金的低温拉伸断口表现出明显的准解理断裂特征,断面平整,断口上存在大量的撕裂棱和台阶;合金中的第二相在低温下表现为脆性断裂,随着拉伸温度降低,合金的断裂方式由沿晶断裂转变为穿晶断裂。Mg-RE合金的低温拉伸形变组织呈现以孪生为主的特征,变形机制具有多样性,随着试验温度的降低,拉伸变形受合金显微组织影响的程度增加。冲击试验结果表明,随着冲击温度的降低,锻造态Mg-RE合金的冲击功缓慢下降,LD方向的冲击功由室温的4.59J下降到-196℃的3.12J,TD方向从3.45J下降到2.78J,没有表现出明显的韧性-脆性转变特征;同时发现,锻造态Mg-RE合金的冲击性能存在各向异性,同一试验温度下,LD方向的冲击性能优于TD方向;锻造态Mg-RE合金沿LD和TD方向的室温与低温冲击断口均显示出准解理断裂的特征,随冲击温度降低,由于合金中第二相脆性增加,断裂方式由沿晶断裂转变为穿晶断裂。