镁合金具有比强度高、阻尼性能好、铸造性能优良等特点,但其室温强度低,塑性差,导致其应用受到严重影响。AZ系镁合金应用较为广泛,其中AZ80镁合金具有最佳的综合力学性能。故本文以AZ80合金为基础合金,通过微合金化及熔炼工艺对AZ80合金进行组织及性能优化。研究了不同稀土元素比例La:Gd对AZ80组织及性能的影响;探索了AZ80-RE合金的熔体混合搅拌熔炼工艺参数,并研究了在熔体混合熔炼工艺下,不同的稀土元素总含量对AZ80-RE合金组织及性能的影响。AZ80合金中单独加入La进行微合金化后,合金中生成针状的Al₁₁La₃相及中间带孔洞的块状Al₁₁La₃相两种形貌的稀土相,尺寸较大,但分布均匀。在单独加入稀土元素Gd时,得到的为边部规则的块状Al₂Gd相,但块状相有一定程度的聚集。复合加入两种稀土元素时,原本粗大的Al-RE相明显变得细小弥散,并同时含有多种形貌的Al-RE相。不论何种稀土元素比例加入AZ80合金中,原本网状分布的β相数量减少,都变为孤岛状分布。复合加入两种稀土元素时,在Al-RE相形成过程中,La与Gd元素相互依附生长,形成类似于置换固溶体的结构;块状Al₂Gd相与针状Al₁₁La₃相及中间带孔洞的块状Al₁₁La₃相之间存在相互抑制的关系。在这两种相互作用下发现,AZ80-3La-1Gd合金具有最佳的力学性能,其抗拉强度为223MPa,延伸率为6.61%。在稀土元素总含量为3%、4%、5%条件下,最佳稀土元素比例不随稀土元素总含量变化而变化。研究发现,限制稀土镁合金性能提升的瓶颈是Al-RE相尺寸及分布,在普通熔炼工艺下施加的搅拌作用只能使已经形成的稀土相分布均匀,不能细化稀土相,因此采用了熔体混合搅拌熔炼工艺。研究发现在熔体混合搅拌熔炼工艺下,得到的Al-RE相明显细化,在机械搅拌时间为180s时,合金组织最为细小弥散。最后研究了在熔体混合搅拌工艺下,La:Gd比例为3:1时,不同稀土元素总含量时得到的合金组织特点。结果发现,熔体混合搅拌熔炼工艺下,Al-RE相形貌发生较大变化,由普通熔炼工艺下的点状转变为断续针状,但稀土相尺寸未发生明显变化。熔体混合搅拌熔炼工艺下得到的合金伸长率提高,且在稀土总含量为4%时,伸长率达到8.23%,相对于普通熔炼工艺下提高了24.5%。