本文主要研究了以下内容,采用金相显微镜和扫描电镜,研究了Ca对试验合金组织和形貌的影响,用显微硬度仪,拉伸仪测量了其对试验合金力学性能的影响,用X射线衍射仪对试验合金的相结构进行了分析,利用场发射透射电子显微镜分析了时效析出相的形貌及形成过程,最后用晶体学知识分析了时效析出相与基体的位相关系。研究结果表明:适量合金元素Ca能显著的改善ZA102合金的组织和力学性能,当Ca的含量达到1%时效效果最为显著,此时合金的抗拉强度和拉伸性能达到最大值,抗拉强度达到174Mpa、伸长率达到6%、硬度达到86HV。当Ca含量超过1%时合金化效果开始降低,当达到2%时组织明显开始粗化,同时合金元素有偏聚的趋势。合金中的合金元素Zn,Al, Ca主要富集在晶界处,只有很少的合金元素溶在镁基体中。合金经过时效处理360℃×10 h + 180℃（T6）后组织变的更加均匀,第二相的分布更加弥散,显微硬度有显著的提高。ZA 102+1%Ca的合金在时效顶峰（360℃×10h+180℃）时效处理时,生成了时效析出相MgZn2和Ca₂Mg₆Zn₃相。添加了合金元素Ca的ZA102合金时效强化过程比较缓慢,合金的硬度在达到时效顶峰时随时间的延长下降比较缓慢。当Al含量为2%时,合金Mg-4Zn-2Al-0.5Ca的组织最优;当Al的含量超过2%时合金的组织有变差的趋势,但总体来说Al对合金组织的影响不明显。合金Mg-4Zn-2Al-0.5Ca在120℃时效处理时经过70小时达到了其时效顶峰值120HV,硬度增加了27HV,硬度的增加值最大。自然时效（T4）时,合金的硬度增加速度非常缓慢,但其时效强化效果也比较显著,试验合金经过两周后其硬度值才逐渐的达到其最大值110HV。在时效处理过程中,GP区对镁合金的强化起着至关重要作用,有序GP区的形成明显提高了合金的时效强化效果,合金中棒状沉淀相对合金的强度贡献最大。时效强化相中,棒状析出相为’β1相,其与基体的位相关系为:’1< 2110 >β||（0001）Mg和’2[0001]β|| < 2110 >M g。板状沉淀为’β2相和Ca₂Mg₆Zn₃相,β2’与基体的位相关系为:’2[2110]β||[0001]Mg和’2（0001）β||（1210）Mg ,Ca₂Mg₆Zn₃与基体的位相关系为:2 6 3[1210]Ca Mg Zn ||[1010]Mg和2 6 3（0001）Ca Mg Zn ||[1210]Mg。