金属间化合物有着良好的耐高温、高硬度、耐腐蚀、抗氧化以及独特的物理化学性能,在材料学领域有着举足轻重的作用。目前,国内外对M-Al系金属间化合物的研究主要是集中在Ni-Al系金属间化合物和Fe-Al系金属间化合物,经过多年的研究已经有了较为深刻的认识。Mg₁₇Al₁₂是重要的Mg-Al系金属间化合物。目前,对]Mg17A112的研究多集中在Mg₁₇Al₁₂金属间化合物耐蚀涂层和Mg₁₇Al₁₂的储氢性能方面,对Mg₁₇Al₁₂单相的组织结构、力学性能和耐蚀性能的研究少之又少。而Mg₁₇Al₁₂有熔点低和塑性差两大缺点,这极大的限制了其在实际生产中的应用。Ni3Al、Fe3Al等塑性差的金属间化合物可通过合金化来提高塑性,受此启发,本文试图通过添加稀土元素和碱土元素来改善Mg₁₇Al₁₂的材料性能,并探讨其性能变化的机理。本文选择了稀土 Y和碱土 Ca作为Mg₁₇Al₁₂的添加元素。用熔炼法制备了 Y和Ca含量分别为0.5%、1%、2%、4%、5%的Mg₁₇Al₁₂合金。并对其显微组织、结构、硬度、腐蚀性能、力学性能等进行了测试分析。通过这些工作,初步得出Mg₁₇Al₁₂合金化的机理,找出了其性能变化的原因,并确定了通过合金化改善性能的最佳添加量。本文的研究结果为:（1）在单相的Mg₁₇Al₁₂中添加稀土Y,生成了稀土相A12Y和α-Mg+β-Mg₁₇Al₁₂组成的共晶组织。随着Y添加量的增加,组织不断细化,且共晶组织数量由少到多,并且形态由点到线,由短到长,且有相互连接成网状的趋势。由于晶粒细化和硬质相Al2Y的析出,合金的硬度随着Y含量的增多而逐渐升高。当稀土Y含量为2.0wt%时,新析出的A12Y相和共晶Mg₁₇Al₁₂相共同抵御腐蚀,其自腐蚀电位对比Mg₁₇Al₁₂提高了 0.926V,并且自腐蚀电流密度降低了一个数量级,显示出较Mg₁₇Al₁₂更优良的耐蚀性能。但随着Y添加量的进一步增加,由于Al和Y的结合,造成贫Al区的增加,均匀性变差,过多的共晶组织促进了合金的腐蚀,从而使得合金的耐蚀性有了很大的降低,甚至在添加量为5.0wt%时低于了Mg₁₇Al₁₂。Mg₁₇Al₁₂的压缩性能在添加Y后,在细晶强化和析出相弥散强化作用的作用下,压缩性能有明显提升。尤其是添加量为2.0wt%时,压缩率相较Mg₁₇Al₁₂提高了 6.7倍。随着Y的增加,过多的共晶组织更易开裂,且过多的Y造成了 A12Y相的结合长大,增加应力集中。这些都恶化了Mg₁₇Al₁₂的力学性能。综合考虑,Mg₁₇Al₁₂在添加2.0wt%的稀土 Y后,有良好的腐蚀性能和力学性能。（2）Mg₁₇Al₁₂中加入碱土元素Ca,是否生成碱土相与Ca的添加量密切相关。当Ca元素的添加量<1%时,Ca并不会与其他元素结合形成新相,而是固溶到Mg₁₇Al₁₂中形成了（Mg,Ca）17Al12。当Ca元素的添加量>1%时,Ca优先于Al结合,生成了 Al2Ca化合物,且Al2Ca随着Ca含量的增加,尺寸越来越大,相互的结合也逐渐明显。Ca的加入,也促进了α-Mg+β-Mg₁₇Al₁₂共晶组织的生成。但与Y元素的加入不同。由于Ca的加入,将合金的共晶转变温度由原来的437℃提高到了 470℃,从而导致共晶组织随着Ca含量的增多而减少,组织的均匀性也逐渐降低。在添加1.0wt%Ca之后,合金的硬度与Ca的含量成正比,这与添加Y的原因相同,不同的是由于Al2Ca比AL2Y的硬度值低,这也造成了 Mg₁₇Al₁₂+Ca合金比Mg₁₇Al₁₂+Y合金的硬度值偏低。Mg₁₇Al₁₂的耐蚀性在添加Ca后有所提高,Ca含量lwt%的Mg₁₇Al₁₂的自腐蚀电流密度降低了 1个数量级。Mg₁₇Al₁₂的压缩性能在添加1.0wt%的Ca后达到最佳性能,与未添加相比,压缩率提高了1倍。综合考虑,1.0wt%的Ca为最佳添加量,有良好的耐蚀和力学性能。