镁合金的密度一般在1.75-1.90g/cm3，大约是钢的1/4，铝的2/3,是最轻的工程材料。拥有高比强度和比钢度，均要优于钢和铝合金，具有远大的发展前景。但由于镁合金的耐腐蚀性及加工成形性能差，弹性模数低、抗蠕变性和高温时强度差以及凝固时收缩率高等缺点，会限制镁合金的应用。为了改善镁合金的诸多缺点，稀土作为主要的合金化元素或微合金化元素目前正广泛的应用于镁合金的研究之中。镁合金在铸造的过程中容易产生微气孔，得到的铸件耐热性及耐腐蚀性都比较差，不能满足于镁合金在高温和具有腐蚀环境下使用的要求。根据有关研究表明，添加稀土元素Y后，能有效改善合金组织和微观结构、提高合金的力学性能。本文采用高能超声法成功制备了AZ91-X%Y稀土镁合金，并以此作为研究Y对AZ91镁合金的一系列影响。研究表明：当AZ91合金中加入稀土Y之后，合金铸态组织明显细化，这是因为Y加入到AZ91合金中后优先于Al反应，生成圆球状的Al2Y相。Al2Y相富集在界面上，形成成分过冷层，抑制了α-Mg相的持续长大，从而细化了晶粒。当稀土Y的含量为2.0%时得到的合金组织效果最好，合金的抗拉强度由312.26MPa提高到了365.91MPa，提高了17.2%；延伸率由3.3%提高到了11.2%。对挤压后的AZ91-2.0%Y镁合金在410℃下对材料进行固溶处理，随着固溶时间的延长，当固溶6h时第二相颗粒能基本回溶到合金α-Mg固溶体中，且组织较为均匀、细小；但是，当固溶时间继续延长时，合金材料内组织会开始长大且会发生过烧现像。对挤压态AZ91-2.0%Y稀土镁合金在200℃/20h时效处理后，β-Mg17Al12第二相析出量多而均匀，组织细小，呈点状和针状分布；但是，时效时间超出20h后，析出相的组织开始粗化长大。挤压态AZ91-2.0%Y稀土镁合金时效峰的显微硬度最高可达106.48HV；抗拉强度达到386.67MPa；伸长率达到12.8%。不同状态下分析挤压态AZ91-2.0%Y稀土镁合金的拉伸断口形貌分析，得出不同状态的形貌断裂类别以及机理分析；探讨研究了Al2Y颗粒对合金断裂的影响，从而得出Al2Y颗粒能够很好的增强材料的强度及塑性。研究稀土Y、保温时间与保温温度对AZ91镁合金半固态组织演变的影响。结果表明：稀土Y的加入阻碍了固相颗粒扩散，使Ostwald熟化减慢，促进了合金球状颗粒的形成；加入2.0%稀土Y时镁合金半固态组织最为细小圆整。随着保温时间的延长，合金由大块状组织演变为均匀、圆整的球状组织；随着保温温度的升高，铸态合金中的初始树枝晶组织经过粗化、组织分离和球化演变成了半固态非树枝晶组织；然而，保温温度的过高与保温时间的过长，都会导致球状颗粒的粗化长大。总之，AZ91稀土镁合金半固态成形所需的最佳工艺条件为加热温度565℃，保温时间30min。