镁合金是最轻的商业金属材料，具有高的比强度、比刚度及易于加工等优点，已应用于航空航天、汽车以及电子通讯等领域。然而其较低的强度和塑性，限制了其广泛应用。Mg-Re-Zn合金，由于存在长周期结构强韧化相，表现出优异的室温和高温力学性能。Zr元素也被添加到该系合金中，以期通过晶粒细化，而进一步提高合金的强度和塑性。但铸造时，Zr元素易与RE元素反应，降低了稀土元素的收得率；同时，Zr颗粒在铸造时易于下沉，降低铸件的冶金质量。然而添加Mn元素可以有效纯化铸态合金、显著的细化挤压态合金晶粒及改善合金的成型性能。本文用Mn元素替代Zr元素，通过添加不同含量的Mn元素，研究Mn元素含量变化及不同工艺对合金组织、室温和高温力学性能的影响。本课题制备了不同Mn含量的Mg-10Gd-6Y-1.6Zn-xMn(x=0,0.4,0.8,1.2,1.6,2.0，质量分数，下同)合金，借助X射线荧光分析、光学显微镜分析、扫描电子显微镜结合能谱分析、X射线衍射分析、透射电子显微分析、显微硬度测试、力学性能测试等手段研究Mn含量及变形工艺对不同状态下合金组织性能的影响，结合微观和宏观断口分析，探讨合金的强韧化机理。研究结果表明：铸态Mg-10Gd-6Y-1.6Zn-xMn(x=0，0.4,0.8,1.2,1.6,2.0)合金组织为典型的树枝晶组织，主要由α-Mg基体以及网络状枝晶间化合物组成。冷却速度较小时，枝晶间化合物主要由层片状Mg12(Gd,Y)Zn相和Mg24(Gd,Y,Zn)5共晶组织组成，随着Mn含量变化，枝晶间距未发生明显变化，而Mg12(Gd,Y)Zn相和Mg24(Gd,Y,Zn)5相对数量发生变化。经过热挤压变形后，合金组织发生动态再结晶，组织由铸态的枝晶组织变为等轴晶粒。当Mn含量小于0.8(wt.%)时，随Mn含量增加，挤压态晶粒细化。进一步增加Mn含量，合金晶粒尺寸基本不变。挤压态合金中的主要相为Mg12(Gd,Y)Zn相，在挤压态时该相有两种形貌，一种是分布在基体上的片状相，一种是沿着晶界分布的絮状相。当Mn添加量为0.8%时，晶粒细化最为明显，第二相主要沿着晶界分布，基体上局部有扭曲的第二相，这种组织特点决定了其优异的室温力学性能。对挤压态合金进行时效处理(T5)后，其强度进一步升高，强度变化趋势与挤压态一致，但塑性下降。对挤压态合金进行热处理研究发现，合金的最佳固溶工艺为530℃/16h，对固溶16h合金进行时效处理后，其强度和塑性都较低，主要原因是由于固溶处理时导致再结晶晶粒长大。当冷却速度较大时，铸态合金中除其他两种相外，形成新相Mg3Y2Zn3，该相为快速凝固下形成的非平衡相。较快的冷却速度使铸态合金枝晶细小，经过挤压后，合金再结晶晶粒更加细小均匀，获得较优异的室温力学性能。对挤压前合金进行锻造处理，锻造后合金发生再结晶，晶粒细小均匀，锻造后再挤压合金强度和塑性较直接挤压态合金优异，对直接挤压态和锻造后再挤压合金进行时效处理，时效处理后合金强度大幅度升高，但是塑性下降也较明显。该Mg-10Gd-6Y-1.6Zn-xMn(x=0,0.4,0.8,1.2,1.6,2.0)系合金的强化方式包括细晶强化、特殊结构第二相强化及析出强化，其塑性机理主要为晶粒细化引起的均匀塑性变形和晶粒转动。