镁合金作为实际应用中最轻的金属结构材料,在汽车、电子等行业中的应用越来越广泛。但是,一般镁合金在使用温度超过120℃时,其强度会随温度上升而大幅度下降,这限制了它作为汽车发动机部件和传动部件的应用。显然,发展高强度耐热镁合金可以使镁合金更充分地应用于汽车工业。因此,本文通过在Mg-Zn系合金中加入Si、Ca、Nd等合金元素,并通过挤压与热处理,以期提高合金的耐热性能,拓宽镁合金的应用领域。本文研究了不同状态Mg-Zn-Si-Ca-xNd合金的显微组织和力学性能,以确定合金的制备工艺、挤压工艺参数、热处理工艺参数及合金元素的含量。研究结果表明,合金经挤压后,晶粒显著细化,Mg2Si相形貌由类汉字状变为球状,同时出现孪晶组织。随着挤压温度的升高,合金晶粒先变小后增大,孪晶组织则不断减少,经320℃挤压后,合金的组织最均匀、细小。与铸态合金相比,挤压态合金的室温和高温力学性能都获得了显著提升。时效处理可进一步提高挤压态合金力学性能。合金经320℃挤压+190℃×8h时效后,力学性能最高,室温下,抗拉强度为348MPa,温度为200℃时,抗拉强度为214MPa。Nd不但能有效细化铸态合金组织,改变MgZn相形貌与分布状况,还能细化挤压态合金组织。随着Nd含量的增加,合金铸态力学性能,特别是高温力学性能获得显著提升,当合金含1.6%Nd时,其150℃抗拉强度为145MPa,比基础合金(112MPa)提高了20,5%。Nd还能进一步提高挤压+时效态合金力学性能,且随着Nd含量的增加,其室温与高温力学性能不断提高,当合金含1.6%Nd时,其室温抗拉强度为378MPa,200℃抗拉强度为244MPa。本课题的研究,不仅为开发新型高强耐热镁合金提供了依据,而且为高强耐热镁合金在汽车领域的应用打下基础,为开拓汽车轻量化市场提供了技术支持。