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目前,能源及环境问题越来越受重视,节能减排的任务越来越艰巨,因此对于“环境友好型”材料的需求也日趋紧迫。镁合金作为最轻的金属结构材料,由于其高比强度、高比刚度、易回收循环使用等优异性能越来越受到重视。在节能减排的大趋势下,镁合金具有很大的应用价值,也已经在航空航天领域、汽车产业、3C产品上有了一定程度的应用。汽车工业是镁合金最有前景的应用领域之一,然而由于普通镁合金的高温性能较差,大大限制了其在汽车传动系统关键零部件的应用。Mg-Al-RE(AE)系耐热镁合金在汽车等产业具有很大的应用潜力,合金中主要增强相的高温热稳定性对合金高温性能至关重要,而这一关键科学问题目前尚不明确。本文研究内容建立在以上应用和科学背景下,以性能较为优异的AE44耐热压铸镁合金为参考,设计了含单一稀土铈的耐热镁-铝-稀土压铸合金,研究了Mg-4Al-4Ce-0.2Mn(AlCe44)合金以及它的改性合金 Mg-4Al-4Ce-0.7Si-0.2Mn(AlCe44Si)和Mg-6Al-3Ce-0.2Mn(AlCe63)合金的微观组织、增强相热稳定性以及力学和耐蚀性能。AlCe44合金微观组织主要由α-Mg基体以及密集分布在晶界处的金属间相组成。合金中的金属间相(即增强相)主要由针状/层片状Al11Ce3相(5.034 wt.%)以及微量的颗粒状A12Ce相(～0.149wt.%)组成。合金增强相表现出良好的高温稳定性,在200℃/2000小时和300℃/800小时热处理后两种金属间相仍然稳定存在,相形貌和相结构都未发生变化;在更高温度400℃热处理条件下,Al11Ce3相会发生由针状向颗粒状的形貌转变,而相结构不发生变化。另一方面,研究表明应力是影响AlCe44合金微观组织和增强相热稳定性的重要因素,合金在70MPa拉应力、200℃下保温100小时后,合金晶界附近增强相组织变松散,同时针状的Al11Ce3相部分转变为颗粒状的A12Ce相。高压压铸(HPDC)AlCe44合金表现出良好的室温和高温拉伸性能。室温下,合金抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为110.4MPa,102.5MPa,15.1%,在室温到250℃温度范围内,随着拉伸温度的升高,合金的强度虽逐渐降低,但在250℃时抗拉强度和屈服强度仍能保持在100MPa以上。另一方面,研究表明高温热处理对合金性能有较大影响,随着热处理温度升高和热处理时间增长,合金样品的室温拉伸强度逐渐降低;在一定范围内,随着热处理温度升高和热处理时间增长,AlCe44合金耐蚀性能在一定程度上提高。两种改性合金的微观组织及金属间相和AlCe44大致相同,也主要由α-Mg基体以及分布在晶界处的金属间相组成。不同的是AlCe44Si合金中存在～0.105 wt.%的Mg2Si相;AlCe63 合金中 Al11Ce3 相含量较少(3.057 wt.%)而 A12Ce 相较多(1.306 wt.%)。400℃/200小时热处理后,AlCe44Si合金中有部分针状相未发生形貌改变,而对于AlCe44合金,所有针状相都会发生形貌改变;300℃/800小时热处理后,AlCe63合金中针状相边缘粗化,而相同条件下AlCe44合金没有可见的变化。所以研究初步表明Si的加入在一定程度上可以进一步提高合金微观组织的稳定性。