稀土合金化是提高镁合金力学性能和耐蚀性能的有效途径之一,但稀土第二相通常会与镁基体构成微电偶对,从而诱发镁合金的局部腐蚀。本文将实验表征与第一性原理计算相结合,研究了轻稀土元素Ce和Nd,重稀土元素Gd和Y对镁合金腐蚀行为的影响机理,重点考察了二元稀土镁合金中稀土第二相与基体相的功函数和表面能变化,第二相与基体相的电子性质以及第二相与基体的界面能与镁合金腐蚀行为的相关性。分别在纯镁中添加质量分数为0.3%的Ce和Nd,3.5%的Gd和Y,形成Mg-0.3%Ce,Mg-0.3%Nd,Mg-3.5%Gd和Mg-3.5%Y二元稀土镁合金。采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）以及透射电子显微镜（TEM）研究了二元稀土镁合金中析出相的形貌、成分及结构。发现添加稀土元素后,镁合金晶粒明显细化。合金中第二相的数量较少,合金对应的稀土相分别为长条状和颗粒状的Mg12Ce相、不规则形状Mg12Nd相、椭圆型Mg3Gd相和零星分布的颗粒状Mg24Y5化合物。采用扫描电子显微镜（SEM）和扫描电化学显微镜（EC-AFM）观测了稀土镁合金的腐蚀情况,发现纯镁以点蚀为主,Mg-Ce、Mg-Nd合金出现了丝状腐蚀,由局部腐蚀向周围扩散引发大面积腐蚀,第二相Mg12Ce和Mg12Nd在镁合金腐蚀过程中没有明显的微电偶作用。结合电化学测试结果发现,Mg-Ce、Mg-Nd合金均比纯镁的腐蚀速率快,Mg-Ce合金比Mg-Nd的腐蚀速度更快。Mg-Gd、Mg-Y合金的腐蚀是以微电偶腐蚀引起的点蚀为特征,Mg3Gd相作为阴极相,促进周围的基体腐蚀;Mg24Y5在腐蚀过程中作为阳极相自身溶解。Mg-Gd和Mg-Y合金均比纯镁的耐蚀性好,Mg-Gd合金的耐蚀性优于Mg-Y合金。第一性原理计算结果表明轻稀土元素Ce和Nd的添加,降低了第二相和镁基体的结合能,态密度表明稀土第二相的稳定性高于基体相,纯镁的稳定性最差。第二相和基体相的不同晶面的电子功函数和表面能的计算结果表明,功函数越大,对应晶面的表面能越小。Mg12Ce和Mg12Nd的电子功函数数值与基体相的电子功函数相近,这是它们微电偶作用不明显的主要原因。SKPFM的测试结果与两相间的功函数变化规律基本一致。稀土元素Ce和Nd的添加降低了镁（0001）基面的电子功函数,添加Ce元素后其电子功函数由3.66e V降为3.53e V,添加Nd元素后其电子功函数降为3.58e V,稀土元素Ce和Nd主要通过影响镁合金基体的表面的功函数和表面能（代表表面稳定性）来影响Mg-Ce和Mg-Nd的腐蚀行为。第一性原理计算结果表明重稀土元素Gd和Y的添加,提高了合金第二相和基体相的稳定性。通过对Mg3Gd、Mg95Gd、Mg24Y5、Mg95Y、α-Mg的结合能,电子态密度的计算,得到稀土第二相与基体相稳定性的强弱顺序为:Mg3Gd>Mg95Gd,Mg24Y5>Mg95Y。第二相与基体相的不同表面电子功函数的计算结果表明了Mg3Gd的功函数高于基体,在腐蚀过程中不容易失去电子,充当阴极相,Mg24Y5的功函数低于基体相,易失去电子,充当阳极相,两相界面能的计算结果表明Mg24Y5与基体的界面能高于Mg3Gd,界面能量高,微电偶腐蚀更为强烈。可见稀土第二相与基体的微电偶腐蚀行为主要受到第二相的功函数与两相界面能的影响。