镁合金由于其低密度、高比强度和良好的减震及电磁屏蔽性能等优点受到汽车、航天、电子通讯等领域的青睐。然而,室温下塑性与强度低下的问题也严重制约其大规模应用。国内外对提高镁合金强塑性和可加工性能开展了广泛的研究。其中,稀土元素合金化被证明是行之有效的方法之一。通过稀土元素的合理添加并借助热变形过程对动态再结晶行为的有效调控,可优化镁合金组织以充分发挥其性能潜力。本文以新型稀土镁合金Mg-5.8 Zn-0.5 Zr-1.0 Yb为研究对象,借助Gleeble热模拟试验,研究合金的高温热压缩变形行为,分析变形温度、应变速率等变形条件对流变曲线的影响规律;基于修正后的Avrami再结晶模型,确定试验合金发生动态再结晶的临界条件,构建Mg-5.8Zn-0.5Zr-1.0 Yb稀土镁合金的动态再结晶动力学模型;在此基础上,引入Zener-Hollomon参数(Z参数)深入分析变形条件对动态再结晶动力学的影响规律;最后,通过与不含Yb试验合金的动态再结晶动力学模型对比,解析稀土元素Yb对镁合金动态再结晶行为的影响。主要研究内容如下:1、基于加工硬化率θ与合金微观组织演变的内在联系,确定Mg-5.8 Zn-0.5 Zr-1.0 Yb稀土镁合金动态再结晶临界条件。研究发现,试验合金临界应变与峰值应变之比εc/εp在0.446-0.553之间,显著低于其他合金的比例范围,表明试验合金能以相对较小的变形程度开动动态再结晶。基于修正后的Avrami方程,构建动态再结晶动力学模型。分析发现,随着变形温度的提升和应变速率的降低,试验合金的动态再结晶临界应变与晶粒尺寸随之减小,而再结晶程度随之增大。2、进一步通过引入Z参数来深入解析变形条件对Mg-5.8 Zn-0.5 Zr-1.0 Yb稀土镁合金再结晶动力学的影响规律,其主要结论如下:(1)当在相对较高的Z值范围变形时,合金由于具有较高的形核率,呈现出典型的项链状特征,并具有最细密的动态再结晶晶粒,但再结晶程度较低;当在中等大小Z值范围变形时,晶界迁移能力得到显著增强,使合金动态再结晶形核与生长速率相当,金相特征表现为再结晶程度提高和平均粒径增大;而当在相对较低的Z值范围内变形时,试验合金动态再结晶生长速率大于形核速率,再结晶晶粒充分长大,表现出最高的再结晶程度和最大的平均再结晶晶粒尺寸。(2)在相同应变下,试验合金动态再结晶体积百分数随Z参数降低而增加。当变形条件(Z值)一定时,动态再结晶速率随动态再结晶体积百分数增加先缓慢升高到最大值后又逐渐降低,呈现出“慢-快-慢”的演化特征。Mg-5.8 Zn-0.5 Zr-1.0 Yb稀土镁合金在较低的Z值条件下可以获得更高的动态再结晶程度与动态再结晶速率。(3)为了深入解析试验合金动态再结晶随变形条件和变形程度的演化规律,构建了动态再结晶体积百分数随应变和Z值变化的等高线图。依据等值线间距大小将部分再结晶阶段细分为初始启动(0～10%XDRX)、连续转变(10～90%XDRX)和延迟完成(90～100%XDRX)三个阶段。并发现试验合金具有良好的再结晶倾向性,能够在高Z变形条件下通过一定程度的变形即可完全再结晶。(4)定义动态再结晶敏感系数SRDRX。观察发现,试验合金的SRDRX在不同的变形程度下都表现出相似的变化趋势,且都在1nZ≈26时得到最小值;合金的动态再结晶体积百分数随变形条件变化的敏感性随变形量的提高而降低;综合考虑动态再结晶速率、动态再结晶临界条件和鲁棒性等因素,推荐在lnZ ≤24的变形条件下对该合金进行热变形。(5)通过对比动态再结晶动力学关键参数来分析稀土元素Yb对镁合金动态再结晶行为的影响时发现,Yb的添加能够通过降低基体层错能、提升变形储能来促使基体合金提前开动再结晶;但在变形过程中大量弥散析出的纳米级析出相对动态再结晶生长具有一定程度的抑制作用。开展对稀土镁合金热变形时动态再结晶行为的研究可为稀土镁合金热变形工艺制定及后续数值模拟分析提供理论依据。