镁合金具有优良的物理和力学性能,在航空、汽车、电子器件等行业上有广阔的应用前景。与压铸镁合会相比,变形镁合金具有更高的强度、延展性和多样化的力学性能,可以满足作为结构件的要求。其中Mg-Al-Zn合金具有良好的强度、塑性和耐腐蚀综合性能,而且价格较低,因此是最常用的合金系。如何进一步改善其综合性能,使其得到更为广泛的应用领域,受到材料界人士的高度重视,并进行了很多有益的探索。本论文以Mg-Al-Zn系镁合金中的AZ31为基础,采用六氟化硫（SF₆）与二氧化碳（CO₂）混合气体保护的熔炼工艺,通过向AZ31中添加不同含量的La₂O₃,并对其铸态及均匀化处理后的组织进行观察和力学性能测试,研究La₂O₃对AZ31镁合金铸态组织及力学性能的影响。其中显微组织观察采用金相分析、扫描分析和XRD分析等手段;力学性能的测试主要为合金的显微硬度、拉伸性能冲击韧性。通过以上试验和分析,得出以下结论:La₂O₃的添加,可以有效地细化晶粒,晶粒平均尺寸由细化前的157μm下降到约100μm左右,并使Mg₁₇Al₁₂相由原先连续、粗大的网状转变为细小的、致密的不连续状;La₂O₃对AZ31作用的机理为:凝固时Al₁₁La₃在晶界上形成,抑制了Mg₁₇Al₁₂的生长,从而阻碍了晶粒的长大,并起到弥散强化的作用;同时,析出相Al₁₁La₃也可以对合金起到“钉扎作用”从而提高了材料性能;La₂O₃的添加,提高了AZ31的力学性能。当La₂O₃添加量为0.6%时,AZ31合金的铸态组织及力学性能最佳。合金试样拉伸、冲击断口出现大量的撕裂棱和微小的韧窝,同时还出现了细小的解理台阶,断口属于典型准解理断裂;在均匀化处理过程中,提高均匀化温度对AZ31+0.6%La₂O₃镁合金组织的影响比延长保温时间的影响要显著。温度在均匀化进程中占据了主导地位;均匀化处理工艺为400℃×10h时,铸锭的偏析可以大大降低,塑性得到一定的改善。保温时间再延长,铸锭的组织与塑性变化不大,只会增加能源消耗。因此对于AZ31+0.6%La₂O₃镁合金,适宜的均匀化退火制度为400℃×（10h-12h）:在均匀化热处理加热升温以及保温过程中,分布在晶界处粗大的Mg₁₇Al₁₂相溶解在a-Mg中;在冷却过程中,Al从过饱和的a-Mg固溶体中脱溶析出沉淀相Mg₁₇Al₁₂,并且呈细小的颗粒状均匀分布在a-Mg中。而Al₁₁La₃相继续保持热稳定性,以针状形态析出在晶界处。