近年来，随着材料减重、降低燃油消耗和环保意识的日益增强，轻质材料越来越受到人们的重视，其中镁合金逐渐替代铝合金和塑料制品成为高端技术和民用工业领域的理想替代材料。碱土元素是镁合金的主要合金化元素之一，如Ca、Sr等，不仅价格比稀土元素低廉很多，且能显著细化合金组织，提高其抗拉强度和屈服强度，因此能在低成本的情况下扩大镁合金的应用范围。本论文以Mg-Al系合金为研究对象，加入不同含量的钙后对其进行了均匀化退火后挤压，挤压过后再进行固溶处理以及不同时间的时效处理等加工工艺，研究了不同钙含量对铸态和热加工处理后AM40（Mg-3.5Al-0.5Mn-0.4Sr）合金的显微组织、力学性能的影响。通过采用金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、拉伸机、硬度计等分析方法研究了不同Ca元素含量对AM40合金铸态和挤压态显微组织和力学性能的影响；探索了固溶处理和时效处理对挤压变形镁合金AM40显微组织和力学性能的影响。研究结果如下：（1）当钙含量从0.5%增加到1.0%时，AM40合金的铸态组织呈逐渐细化的趋势，网状的β相也有所打破，在晶界和晶体内部出现了少量颗粒状相。当钙含量为1.5%时，α-Mg基体相分布最为均匀、细小，β-Mg17Al12相的连续网状结构基本消失，颗粒状相弥散分布于α-Mg基体上，沿晶界析出热稳定性较好的Al2Ca相。而挤压后组织明显细化、分布均匀。（2）随着Ca含量的增加，Mg-Ca和Al-Ca两两组元间的混合焓变负，组元间亲和力增加，改善了第二相的形态，铸态合金晶粒尺寸逐渐减小。（3）合金经均匀化退火+挤压后，发生了较充分的动态再结晶，形成了大量等轴晶,晶粒大小从5um到20um不等，而以10um大小的居多。随钙含量增加，等轴晶显微组织越细，Ca固溶于β-Mg17Al12相中，提高了β相的稳定性，晶界处未溶的颗粒增多。（4）合金经固溶时效处理后，在界面能和应变能的共同作用下沉淀析出棒状和颗粒状弥散分布第二相，随Ca含量增加，析出的球状颗粒增多；与此同时，合金的维氏硬度值比铸态值有较大提高，且随着Ca含量的增加，合金的硬度值呈先增加后降低的趋势。在含Ca量达到1.5%、时效42h后合金的硬度达到峰值，且屈服强度和抗拉强度均可达到240MPa和300MPa以上。（5）Ca元素和挤压变形的共同作用，明显细化晶粒并改善了第二相形态，Ca含量为1.5%的AM40合金，时效处理后的屈服强度达279MPa、抗拉强度达330MPa，伸长率达18.1%，有较好的开发应用价值。