近年来,镁合金作为轻质金属结构材料,具有良好的铸造性能和较高的比强度和比刚度,因而在汽车和航空航天工业领域得到了广泛的应用。然而,较差的高温力学性能,特别是高温蠕变性能,在一定程度上限制了镁合金的应用范围。通常,合金化是调控镁合金组织和性能的常用手段。其中,稀土元素的添加可以明显改善合金的性能,但其价格昂贵,制备工艺复杂,限制了稀土镁合金的大规模推广应用。因此,本研究旨在开发新型的不含稀土元素的耐热镁合金。本文以Mg-Bi-Sn为基础合金,利用Mn、Ag合金化以及时效热处理来调控合金的微观组织,并表征和分析合金的蠕变性能、初始组织特征和蠕变后的组织特征、蠕变机制,揭示合金的蠕变行为与微观组织特征间的依赖关系。（1）研究了铸态 Mg-5Bi-5Sn（BT55）和 Mg-5Bi-5Sn-0.5Mn（BTM550）合金在 423-473 K、30-75 MPa的高温蠕变行为。结果表明:添加0.5wt.%Mn元素可以有效的细化连续或者半连续网状组织,并诱发初生和动态沉淀的α-Mn相及Mg3Bi2析出相的形态的转变,另外,BTM550合金的Mg2Sn析出相与基体具有一定的位向关系:[011]Mg2Sn//[1210]Mg,（200）Mg2Sn//（1010）Mg。上述组织特征可以有效阻碍位错运动,从而提升铸态BTM550合金的蠕变性能。此外,通过线性拟合的应力指数、激活能以及TEM表征手段,铸态BT55和BTM550合金的蠕变过程分别被位错交滑移和攀移所控制。同时,孪晶和锥面＜c+a＞滑移在两种合金的蠕变变形中均起到辅助作用。（2）研究了时效处理态BT55和BTM550合金在423-473 K、30-75 MPa的高温蠕变行为。结果表明:峰值时效态BTM550合金的蠕变性能虽然比峰值时效态BT55合金好,但是相比铸态合金,蠕变性能不仅没有得到提升,反而被严重削弱。峰值时效态BTM550合金中Mg2Sn析出相的形状与铸态合金相比没有发生改变,而与基体间的取向关系发生了显著变化:（022）Mg2Sn//（0002）Mg,[011]Mg2Sn//[1210]Mg;Mg3Bi2 析出相的形态从铸态BTM550合金中的板状变为峰值时效态中的多边形状。同时,在峰值时效态BTM550合金中,Mg3Bi2析出相的择优取向关系转化为:（101 0）Mg3Bi2//（0001）Mg,[0001]Mg3Bi2//[1210]Mg。另外大量静态析出相和动态析出相（包括Mg2Sn、Mg3Bi2）的位向都表现出沿基面择优分布,因此对位错运动的阻碍能力较弱。此外,两种时效态合金的蠕变机制均为交滑移。（3）研究了铸态 Mg-5Bi-5Sn-0.5Mn-xAg（x=0.5,1 wt.%）合金在 423-473 K、50-90 MPa的高温蠕变行为。结果表明铸态Mg-5Bi-5Sn-0.5Mn-0.5Ag（BTMQ5500）合金蠕变性能最优,Mg-5Bi-5Sn-0.5Mn-1Ag（BTMQ5501）合金次之。两种合金的蠕变机制均为位错攀移。铸态BTMQ5500合金在蠕变过程中,生成了孪晶并能够阻碍位错运动,从而提高了合金的蠕变性能。另外,铸态BTMQ5501合金在蠕变过程出现了沿着晶界长大的空洞现象,从而破坏了网状组织的完整性,使得阻碍位错的能力大大降低,从而导致其性能恶化。上述结果表明合金中析出相的取向、形状、热稳定性对耐热镁合金的蠕变性能起到至关重要的作用。Mg-Bi-Sn基合金同时具有双高熔点第二相（Mg2Sn、Mg3Bi2）,为耐热镁合金提供了新的实验基础与理论依据,也为其应用提供了新的发展潜力。