镁合金作为新型轻质合金,因其密度小、高比强度和高比刚度等特性成为了研究热点,在汽车、航空航天、电子产品和医学等领域得到了广泛应用。但是镁合金高温性能较差,限制了镁合金在某些方面的应用。加入稀土元素后镁合金的高温强度能够得到提升,但是高稀土含量会使镁合金塑性降低,因此,如何使高稀土含量的镁合金在拥有高强度的同时还有足够的塑性变形性能很有研究的必要。本文以高稀土含量的Mg-11Gd-3Y-0.5Zr合金为基体,通过添加不同含量的Zn（添加量分别为0,0.3,0.7,1.1,1.5。wt.%,下同）,研究不同Zn含量对组织和性能的影响,并通过热压缩模拟实验研究合金的热压缩变形行为。研究结果表明:铸态Mg-11Gd-3Y-0.5Zr合金组织由α-Mg、Mg₅Gd和Mg₂₄Y₅相组成,加入Zn后,合金组织由α-Mg、Mg₅Gd和延伸到晶内新的层片状Mg₁₂Zn Y相组成,Mg₂₄Y₅相消失。随着Zn含量增加,Mg₁₂Zn Y相随之增加,并促进Mg₅Gd相的析出,第二相逐渐呈断续网状分布。适量Zn元素的加入,可使合金的晶粒明显细化,当Zn含量为1.1%时晶粒尺寸最小。在本研究范围内,铸态合金室温抗拉强度随Zn含量增加先降低后增加再降低,伸长率先增加后降低,Zn含量为1.1%时抗拉强度和伸长率都分别达到最大。将铸态合金经525℃、保温10 h固溶处理后,合金组织更为均匀,未加入Zn的基体合金中Mg₂₄Y₅相全部溶于基体中,只剩少量Mg₅Gd相未溶。加入Zn的合金中层片状第二相Mg₁₂Zn Y相未明显固溶,且随着Zn含量增加,Mg₁₂Zn Y也随之增加。将固溶后合金继续以225℃、12 h保温时效处理后,未加Zn的合金由α-Mg、Mg₅Gd和Mg₂₄Y₅相组成。加入Zn后,晶粒尺寸细化,Mg₂₄Y₅相衍射峰消失,除了Mg₂₄Y₅析出相外,还保留层片状新相Mg₁₂Zn Y,且随着Zn含量的增加,Mg₁₂Zn Y和Mg₅Gd随之增加,并向晶界聚集。时效态合金在室温（25℃）、200℃、250℃和300℃下的拉伸实验结果表明,在本研究范围内,同一温度下,时效态合金抗拉强度随Zn含量增加先降低后增加再降低,Zn含量为1.1%时达到最大值;除了Zn含量为1.5%外,合金抗拉强度随温度升高先升高后降低,在200℃时抗拉强度达到最高值,表现出了抗拉强度反常温度效应。Zn含量为1.1%时合金不仅强度高,而且还具有最大的伸长率,具有优异的综合力学性能。对固溶态Mg-11Gd-3Y-x Zn-0.5Zr合金进行温度为350℃～500℃、应变速率为0.002 s^-1～1 s^-1的热压缩实验,结果表明,五种合金的真应力-真应变曲线都表现出明显的动态再结晶特征,合金的峰值应力和流变应力都随温度的增加或应变速率的减小而减小,在同温度和应变速率下,随着Zn含量的增加,合金的峰值应力随之增大。计算了每种成分合金的热压缩激活能并构建了本构方程,在本研究范围内,与未加入Zn的合金相比,当加入0.3%Zn后,合金激活能明显增大,但是继续增大Zn含量（0.7%～1.5%）,合金的激活能并未有明显变化。对合金热压缩后组织进行分析后发现,合金的再结晶现象都随温度的增加或应变速率的降低而更为明显。在同温度和应变速率时,与未加Zn的合金相比,加入0.3%Zn的合金压缩后组织得到明显细化,再结晶进程有所延缓,继续增加Zn含量,晶粒尺寸持续减小,当Zn含量为1.1%时晶粒尺寸最小,随后又稍微增大。基于动态材料模型绘制了合金的热加工图,对合金热加工工艺进行了分析,在本实验范围内,应变为0.3时,Mg-11Gd-3Y-0.7Zn-0.5Zr合金变形性最好。