鎂合金具有低密度、高比剛度和比強度、良好的減震性能和電磁屏蔽性能、易加工、構(gòu)件尺寸相對穩(wěn)定、環(huán)保等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于汽車、航天航空、通訊電子等領(lǐng)域。新能源汽車和5G通訊關(guān)鍵部件的輕量化對鎂合金材料的性能和成形技術(shù)提出了更高的要求，而現(xiàn)有鎂合金材料及其成形技術(shù)不能完全滿足需求，因此有必要開展高強、高導(dǎo)熱以及鑄造工藝性能的新型壓鑄稀土鎂合金的開發(fā)。AZ91D是常用的商業(yè)壓鑄鎂合金，由于良好的鑄造性能和室溫綜合力學(xué)性能，常用來制作汽車方向盤、儀表盤、座椅、變速箱外殼等部件，但是其力學(xué)性能相對較差，限制了其更廣泛的應(yīng)用。稀土RE可以凈化合金熔體，改善合金微觀組織，提高合金室溫及高溫力學(xué)性能、耐腐蝕性能等，在AZ91D合金中添加適量的Ce、Nd、Pr、Y等稀土后，細(xì)化晶粒，析出Al-RE新相，減小β-Mg17Al12的尺寸，提高力學(xué)性能和耐蝕性能等。這些研究主要為稀土對AZ91D合金力學(xué)性能或耐蝕性能的影響，而包含導(dǎo)熱性能和流動性能的綜合性能研究則少有報道。為此，本研究在優(yōu)化的工藝參數(shù)下傳統(tǒng)壓鑄獲得AZ91D和AZ91D-1.11Nd兩種合金試樣，分析壓鑄態(tài)微觀組織，對比其壓鑄態(tài)拉伸力學(xué)性能、硬度、導(dǎo)熱性能以及流動性能，為拓寬高強高導(dǎo)熱壓鑄鎂合金應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

鎂(Mg)合金密度低，強重比高，具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，具有優(yōu)良的電磁屏蔽效果。因此，鎂合金是汽車、航空航天、電子等領(lǐng)域有前途的結(jié)構(gòu)材料之一。鎂合金具有諸多優(yōu)點，但其強度較低，缺乏有效析出相，室溫成形性較差，限制了鎂合金作為結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用。

高強度、高韌性鎂合金是今后研究的熱點。為了提高鎂合金的力學(xué)性能，包括合金化、變形和熱處理，人們已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)十年的系統(tǒng)研究。稀土合金化是提高鎂合金強度常用的方法，其強化機制為析出硬化強化和固溶強化。然而，典型的高強度鎂合金具有較高的稀土(RE)添加量(RE> wt%)。例如，Li等開發(fā)了一種屈服強度(YS)為470 MPa，伸長率為4.5%的高強度Mg-13Gd合金。Yu等人提到Mg-11.7Gd-4.9Y-0.3Zr合金，在所有Mg-RE合金中屈服強度高(500 MPa)，但伸長率僅為2.5%。這些合金強度高，塑性低，稀土含量高，成本高。低合金化條件下的鎂合金是目前研究領(lǐng)域的熱點。Mg-Zn-Mn-Sn合金以其較高的抗拉強度和較低的生產(chǎn)成本在該領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。Chen等人通過添加Sn對Mg-Zn-Mn-Ca合金的力學(xué)行為進(jìn)行了研究，得到了抗拉強度為332 MPa，伸長率為10.0%的高強度高塑性合金。Zhao等人報道了Mg-Zn-Mn-Sn-Gd合金在強度和塑性之間的良好平衡。盡管如此，由于稀土元素的加入，在凝固過程中形成了高熔點的金屬間化合物MgSnRE相，其尺寸普遍較粗且難以控制，嚴(yán)重影響了合金的性能。