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在21世纪,随着不可再生能源的不断消耗和环境污染问题日益严重,汽车车体的减重越来越受到重视。镁合金虽然具有较高的比刚度、比强度和低密度等优点,是汽车车体减重的理想材料,但是当工作温度高于120℃后,合金的力学性能开始恶化,不能满足高温工作的要求。想要扩展镁合金在汽车产业的应用范围,实现汽车车体的轻量化从而达到节约能源、缓解环境污染的目的,首要的就是要开发出低成本、性能好的耐热镁合金。目前开发的大多数耐热镁合金,合金化元素基本都是稀土元素,且稀土元素的添加量比较大。这就导致合金价格高昂,难以实现在汽车制造业中大规模的应用,也就达不到汽车车体轻量化的目的。找到能够替代稀土元素,且价格低廉的合金化元素是值得深入研究的问题。本文以加入Al-26Si中间合金的方式,向镁合金中引入Si元素和Al元素,首先通过调整合金中Si元素的添加量,根据Mg-Al-Si合金的显微组织和力学性能,选择Mg-14Al-5Si作为后续进行改性的基础合金。而后向Mg-14Al-5Si合金分别添加Y元素、Ce元素制备Mg-14Al-5Si-x Y和Mg-14Al-5Si-y Ce合金,根据Mg-14Al-5Si-x Y和Mg-14Al-5Si-y Ce合金的组织及性能,确定改性效果最佳的Y元素、Ce元素的添加量。本文利用光学显微镜（OM）、ICP光谱仪、X射线衍射仪（XRD）及扫描电子显微镜（SEM）、能量色散光谱仪（EDS）对合金组织和成分进行分析。利用布洛维硬度计和电子万能试验机对合金力学性能进行测试。本论文通过改变Si元素的添加量及相应Al元素的含量,研究镁合金显微组织及力学性能的变化规律,以及Y元素和Ce元素的添加量对Mg-14Al-5Si-x Y和Mg-14Al-5Si-y Ce合金的中Mg2Si相及β-Mg17Al12相的改性效果与改性机制,及对Mg-14Al-5Si-x Y和Mg-14Al-5Si-y Ce合金力学性能的影响。使用Al-26Si中间合金向镁合金中引入Si元素及Al元素,添加0.8wt.%、2.0 wt.%、3.0 wt.%、4.0 wt.%、5.0 wt.%的Si元素,发现添加5.0wt.%的Si元素时,Mg-Al-Si合金中的Mg2Si相和β-Mg17Al12相数量最多,且此时合金布氏硬度最高,为109HB,因此选择Mg-14Al-5Si合金进行添加稀土元素进行改性处理。向合金中添加0wt.%、0.5wt.%、0.8wt.%、1.0wt.%、1.5wt.%的Y元素制备Mg-14Al-5Si-x Y合金,结果表明添加Y元素能够有效改善合金的显微组织,Mg-14Al-5Si-x Y合金中的Mg2Si相和β-Mg17Al12相的形貌均得到较为显著的改善。当Y元素添加量为1.0wt.%时,合金改性效果最佳,此时Mg-14Al-5Si-1Y合金中的Mg2Si相由未改性时的粗大树枝状变为圆形,Mg2Si颗粒平均尺寸减小到8.15μm,与未改性的Mg-14Al-5Si合金相比减小了80.69%;Mg-14Al-5Si-1Y合金中的β-Mg17Al12相形貌也得到显著的改善,由粗大连续网格状变为孤岛状;合金中添加1.5wt.%的Y元素,Mg-14Al-5Si-1.5Y合金中出现白色块状的Mg-Y-Si化合物,该化合物的生成消耗熔体中较多的Y元素,削弱了Y元素的改性效果,导致Mg-14Al-5Si-x Y合金发生过改性现象。Mg-14Al-5Si-x Y合金的布氏硬度及各项拉伸性能均随着Y元素添加量的增加,呈先增大后减小的趋势。Y元素添加量为1.0wt.%时合金的综合力学性能达到最高,此时Mg-14Al-5Si-1Y合金的布氏硬度为135HB,与未改性的Mg-14Al-5Si合金相比提高了23.85%;Mg-14Al-5Si-1Y合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为147MPa、76MPa和5.04%,与未改性的Mg-14Al-5Si合金相比分别提高了27.83%、31.03%和278.95%。向合金中添加0wt.%、0.5wt.%、1.0wt.%、1.5wt.%、2.0wt.%的Ce元素制备Mg-14Al-5Si-y Ce合金,结果表明合金中添加Ce元素能够有效改善合金的微观组织形貌,Mg-14Al-5Si-y Ce合金中的Mg2Si相的形貌得到显著改善,β-Mg17Al12相的形貌也得到了一定的改善效果。当Ce元素添加量为1.5wt.%时,合金改性效果最佳,此时Mg-14Al-5Si-1.5Ce合金中的Mg2Si相由粗大树枝状变为圆点状分布,Mg2Si颗粒平均尺寸减小到6.07μm,与未改性的Mg-14Al-5Si合金相比减小了85.62%;Mg-14Al-5Si-1.5Ce合金中的β-Mg17Al12相形貌也由粗大连续网格状变为不连续且细小的网格状;在Ce元素添加量为2.0wt.%的合金中发现白色杆状的Ce Si2相。该化合物平均尺寸的增大一方面消耗熔体中较多的Ce元素,削弱了Ce元素对合金的改性效果;另一方面该化合物尺寸的增加,使得能够满足Mg2Si晶体形核核心尺寸的Ce Si2相的数量减少,导致Mg-14Al-5Si-2Ce合金发生过改性现象。Mg-14Al-5Si-y Ce合金的布氏硬度及各项拉伸性能均随着Ce元素添加量的增加,呈先增大后减小的趋势。合金的综合力学性能在Ce元素添加量为1.5wt.%时达到最高,此时Mg-14Al-5Si-1.5Ce合金的布氏硬度为145HB,与未改性的Mg-14Al-5Si合金相比提高了23.85%;Mg-14Al-5Si-1.5Ce合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为149 MPa、92 MPa和3.91%,与未改性的Mg-14Al-5Si合金相比分别提高了22.82%、58.62%和193.98%。向Mg-14Al-5Si合金中添加Y元素和Ce元素,达到最佳改性效果时,Y元素对合金中的β-Mg17Al12相改性效果比Ce元素更好,而Ce元素对合金中的Mg2Si相改性效果比Y元素更好;Y元素对合金的伸长率提升效果更显著,而Ce元素对合金的强度及硬度提升效果更显著。