镁合金中存在诸多复杂合金相,它们对合金性能具有重要影响。复杂相结构中包含多种团簇单元且单胞中原子数量较多,因而对它们结构解析存在一定困难。另外,针对复杂相本身的力学性能、变形结构研究不多,缺乏同一合金成分下不同复杂合金相的直观对比。本文运用多种分析手段对Mg-Zn-Y合金系的复杂合金相的力学性能与微观结构进行研究,建立了微观结构与力学性能之间的关系。主要内容如下:（1）采用单晶X射线衍射技术结合电荷密度法对铸态Mg30Zn60Y10合金中的未知复杂相进行结构解析,建立晶体模型。确定该相为六方结构,其分子式为Mg Zn4Y,空间群为P6₃/mmc（No.194）,a=9.0468?and c=9.3457?。通过TEM衍射分析与HAADF-STEM观察进一步证明结构解析结果的合理性。（2）利用纳米压痕仪对铸态Mg30Zn60Y10合金中的准晶近似相Mg Zn4Y和二十面体准晶相I相进行力学性能测试,结果发现近似相的硬度与弹性模量约为I相的1.2倍,而断裂韧性约为I相的1.5倍。共采用两种不同的方法计算两相断裂韧性,所得相对值一致。观察还发现两种目标相的力学行为也存在差异,两者的P-h曲线均表现为锯齿流变曲线,但是具体表现不同,I相的pop-ins随机性较大,分布不均匀;而晶体近似相的pop-ins比较均匀。（3）使用电子显微分析方法对压入变形后的变形结构进行表征。结果发现,压痕下方根据其变形结构的特征,均可以分为三个区域:分别为碎晶区,变形带区与III区;其中在准晶近似相中出现大量平行排列的变形带,其主要以{-110}晶面族为断裂面,这是由于该原子面为整个晶体结构中键合最弱的面,相对容易解理,但并未观察到位错的参与。由于冷焊的作用,样品中的碎晶区域以及出现变形带的区域并未解体,很多破碎的晶粒在压力的作用下重新靠拢成键,形成相干界面。这是此复杂相发生室温形变的主要方式。而在I相的试样中在III区发现大量位错,这在其他准晶的室温变形中很少观察到,说明在该相室温变形过程中发生了部分塑性形变。显然,这两种复杂相的变形机理存在差异。两相变形结构的不同是导致其力学性能差异的主要原因。第二相强化是镁合金的主要强化手段之一,而本文研究的两种复杂合金相硬度和模量均比较高,I相在室温变形情况下有位错的参与,表现出一定的室温塑性变形特征,如果可以把该两相弥散分布在镁合金中,对提高镁合金力学性能具有一定的作用。