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镁合金由于比强度高、密度低、节能环保和生物友好等优点受到国内外的广泛关注。然而,强度低、室温塑性差、不耐腐蚀等问题严重制约了其大规模应用。研究表明,微量稀土合金化是改善镁合金力学性能和抑制过快腐蚀行之有效的方法。已有的研究发现,重稀土元素Yb微量添加可以有效提升ZK系镁合金的综合力学性能并抑制局部剧烈腐蚀的发生。但是ZK系合金中还有Zn和Zr元素的综合影响,Yb对Mg基体单独作用的效果和调控机制尚不明确,为了澄清以上问题,本研究制备了3种不同Yb含量（x=0.5,1.0,2.0,wt.%）的Mg–x Yb二元合金,系统考察了Yb含量对Mg基体在热挤压及后续退火过程中主导变形机制、微观组织、力学性能和生物腐蚀行为的影响,得到如下主要结论:Yb添加可有效细化铸态柱状晶组织。研究表明,其柱状晶宽度随Yb添加量的提高从纯镁的～384μm分别减小到Mg–0.5 Yb、Mg–1.0 Yb和Mg–2.0 Yb合金的～296μm、～245μm和～209μm。然而,其柱状晶形态并未随Yb添加量的提升而发生显著改变。这是因为Yb单独添加引起的熔体成分过冷倾向非常有限,虽然可细化铸态组织,但不足促使其柱状晶形态等轴化。计算表明,即使在高Yb含量的Mg–2.0 Yb合金中,其生长抑制因子Q值仅为～5.1,显著低于ZK60–2.0 Yb合金的～56.1。因此,若希望获得等轴化的含Yb镁合金铸态组织需要在初始合金成分中引入Zr或Al等具有强过冷能力的组元。300℃热挤压发现,随Yb含量的增加合金动态再结晶进程（DRX）受到了明显的抑制,但平均晶粒尺寸却显著降低:纯镁和Mg–0.5 Yb挤压组织几乎完全再结晶,晶粒尺寸分别为～18.14μm和～9.97μm;而在1.0 Yb和2.0 Yb添加的镁合金中仍保留有大量的长条状未再结晶晶粒,晶粒尺寸分别为～3.35μm和～2.22μm。主导变形机制方面,IGMA和TEM双束衍射分析发现,随Yb含量的增加非基面滑移大量激活。特征滑移模式的启动也促使相应织构特征的演化:Mg–1.0 Yb合金中棱面滑移的大量激活形成了<01-10>平行于挤压方向（ED）的纤维织构;而在Mg–2.0 Yb合金中锥面<c+a>滑移的启动以及基面/<c+a>位错的动态回复促使镁晶粒c轴向ED方向偏转,形成<04-43>//ED的弱倾转织构。力学性能方面,在室温沿挤压棒的ED方向单向拉伸发现,Mg–2.0 Yb合金具有最高的屈服和抗拉强度,这主要得益于其显著的晶粒细化带来的晶界强化效果。而Mg–0.5 Yb合金的塑性最好,这可能得益于其较低的挤压后残余位错密度,结合微量Yb固溶带来的软化柱面滑移的有益效果,使得柱面滑移在后续拉伸中可有效协调应变,延缓断裂的发生。随后在400℃退火发现,晶粒的择优生长决定了Mg–Yb合金退火织构的演化特征。结果表明,含Yb的二元镁合金晶粒择优生长取向为<-12-1x>//ED,不同程度的c轴偏转与Yb的添加量有关。具体为:纯Mg和Mg–0.5 Yb合金的择优生长取向为<-12-10>,而Mg–1.0 Yb和Mg–2.0 Yb合金的退火织构基极向<0001>偏转,偏转程度随Yb含量的增加而增加,其择优生长取向分别为<-24-23>和<-12-13>。力学性能方面,当控制合金具有相似晶粒尺寸时,Mg–Yb二元合金的室温拉伸强度随Yb含量的增加而降低而塑性却显著提升。这是由于在晶界强化效果相当的情况下,高Yb含量的挤压合金中弥散分布的析出相被有效回溶,析出相的强化效果进一步削弱。同时,由于高含量Yb添加使基面织构显著弱化且向ED方向发生大角度偏转,基面滑移的Schmid因子显著提高,使后续单向拉伸时基面滑移更有效率的激活,应变硬化率曲线呈现出缓慢下降的第三阶段。因此,Mg–2.0 Yb合金的延展性达到了14.8%±1.2%,较挤压态提升了约208%。而Mg–0.5 Yb合金得益于增强的基面纤维织构<-12-10>//ED和Yb固溶的强化效果,使合金的强度显著提升而塑性略有降低。进一步通过电化学测试和恒温浸泡考察了Mg–Yb二元合金的体外降解行为。由Nyquist和Tafel曲线分析表明,挤压态合金中,Mg–1.0 Yb合金在SBF溶液中的电荷转移阻力最大,Mg–0.5 Yb次之,而Mg–2.0 Yb合金最低。三种合金体外腐蚀速率结果与电化学测试一致。挤压态Mg–0.5 Yb、Mg–1.0 Yb和Mg–2.0 Yb合金的Pi和(（2）分别为:～10.30和～9.66 mm·year-1、～5.59和～3.54 mm·year-1、～14.42和～11.54 mm·year-1。微观组织表征发现,Mg–1.0 Yb合金表面均匀覆盖的致密腐蚀产物膜可有效抑制模拟体液中溶质离子向合金内部穿透造成局部腐蚀,这可能是挤压态Mg–1.0 Yb合金具有最低腐蚀速率的原因。退火之后,由于部分析出相体积和数量的减小,Mg–Yb合金的耐腐蚀性能有所提高,但其腐蚀机理未发生改变。退火态Mg–0.5 Yb、Mg–1.0 Yb和Mg–2.0 Yb合金的Pi和(（2）分别为:～5.74和～4.62mm·year-1、～2.32和～1.66 mm·year-1、～8.43和～7.22 mm·year-1。Mg–1.0 Yb合金依旧表现出最优的耐腐蚀性能。