随着人们对节能环保要求的不断提高,对轻量化材料的研究也越来越深入。镁合金作为最轻的金属结构材料,具有高比强度和比刚度、良好的阻尼性能、高热导率和强电磁屏蔽性能,因此在航空航天、汽车和电子产品中有着广泛的应用前景。但是镁合金绝对强度低、耐热性能及耐腐蚀性能较差,阻碍了其进一步的应用。国内外研究表明,在镁合金中添加锌元素及特定的稀土元素制备Mg-RE-Zn合金,可在合金中形成长周期堆垛有序(Long Period Stacking Ordered,LPSO)相,并能够增强合金的力学性能及耐腐蚀性能。再经过合适的热挤压变形,合金的性能会得到进一步优化。目前,Mg-RE-Zn合金中所添加的稀土元素主要为Y、Gd、Er、Dy、Ce等,相对而言,添加Ho元素的报道较少。由于Ho元素在镁中有较高的固溶度且随温度变化较大,这将促进固溶和沉淀强化效应的产生,进而优化合金的力学性能。因此,本文选取了稀土Ho元素作为添加元素,设计制备了具有不同Ho含量的挤压态Mg-x Ho-2Zn(x=4,6,8 wt.%)合金,系统地研究了Ho含量对合金的微观组织影响规律;研究合金的力学性能随组织结构的变化规律,并初步探讨其强韧化机制;研究合金的腐蚀行为及影响耐腐蚀性能的因素及规律。得到的研究结果如下:(1)研究不同Ho含量对合金的晶粒尺寸、物相组成、数量及分布的影响规律。发现增加Ho含量可以显著细化合金的晶粒尺寸,改变合金的相组成,提高合金中第二相的体积分数。Ho含量的提高,有利于18R-LPSO相的形成,Mg-4Ho-2Zn和Mg-6Ho-2Zn合金主要由α-Mg和W相组成,而Mg-8Ho-2Zn合金主要由α-Mg、W相和18RLPSO相组成。(2)采用拉伸测试方法分析了合金在室温及高温下的力学性能,发现随着Ho含量的增加,合金的室温屈服强度和极限抗拉强度逐渐增大,而伸长率先降低后增加。随着温度的升高,合金的屈服强度和极限抗拉强度降低,伸长率增加。其中含LPSO相的Mg-8Ho-2Zn合金表现出较好的耐热性,在室温和高温下具有最佳的综合力学性能。(3)通过SEM观察了合金在室温和高温条件下的拉伸断口形貌,结果表明:室温下合金的断口表面存在一定数量的韧窝和解理面,表现出典型的准解理断裂特征;随着温度的升高,合金的塑性逐渐变好,当温度为300°C时,合金断口表面存在大量深的韧窝,表现出韧性断裂特征。(4)通过浸泡腐蚀实验分析了合金的耐腐蚀性能,发现随着Ho含量的增加,合金的耐蚀性呈现先降低后升高的趋势。含有LPSO相的Mg-8Ho-2Zn合金腐蚀失重速率较低,表面腐蚀程度相对较轻,腐蚀坑的数量较少。而W相较多的Mg-6Ho-2Zn合金腐蚀失重速率较高,表面腐蚀程度则较为严重,腐蚀坑之间相互连接,腐蚀区域扩展至整个表面。(5)极化曲线和电化学阻抗谱测试结果表明,三种合金具有相同的腐蚀类型和相似的腐蚀行为,但其耐腐蚀性能不同。其中Mg-8Ho-2Zn合金的腐蚀电位略高,腐蚀电流密度较小,表现出良好的耐蚀性能。而Mg-6Ho-2Zn合金腐蚀电流密度较大,表现出差的耐腐蚀性能。