可时效强化Mg-Sn系合金由于其具备发展成为低成本耐热镁合金的潜力,近年来受到了广泛关注。文献报道其析出序列为:过饱和固溶体→GP区→β’（Mg₃Sn）→β（Mg₂Sn）。然而,峰值时效Mg-Sn二元合金中的析出相主要为位于镁基体基面、尺寸粗大的平衡相Mg₂Sn,因此Mg-Sn二元合金的时效硬化效果较低。研究发现添加Al可以显著提高Mg-9.8Sn合金的时效硬化效果,但对于Mg-Sn-Al合金中Mg₂Sn析出相与基体之间的取向关系以及Al元素的分布位置还缺乏系统研究。本文利用HAADF-STEM和EDS-STEM技术系统研究了不同时效阶段Mg-9.8Sn-3Al合金中析出相的类型、尺寸、形貌、与基体之间的取向关系以及Al元素的分布位置,探讨了添加Al细化Mg₂Sn析出相的机制。硬度测试结果表明,添加Al可以显著提高Mg-9.8Sn合金的时效硬化效果,并缩短到达峰值硬度的时间。添加3 wt.%的Al时,200℃时效Mg-9.8Sn-3Al合金的峰值硬度可以达到78 HV,与Mg-9.8Sn合金相比,峰值硬度提高了约42%。研究发现,在Mg-9.8Sn合金中添加Al能够细化Mg₂Sn析出相,提高Mg₂Sn相的数量密度。从形貌上来看,时效Mg-9.8Sn-3Al中的Mg₂Sn相主要分为四类:位于基面的片状析出相、位于柱面和锥面的条状析出相以及多边形析出相。实验观察到Mg₂Sn相与镁基体之间存在7种取向关系。添加的Al元素除了形成Mg₁₇Al₁₂相外,主要偏聚在Mg₂Sn相与镁基体的界面,而且Al元素的偏聚与Mg₂Sn相和基体的取向关系无关。Al元素在Mg₂Sn相和镁基体界面偏聚一方面可以降低界面能,提高Mg₂Sn相的形核率;另一方面可以抑制Mg₂Sn相的长大,起到细化Mg₂Sn相的作用,从而显著提高Mg-9.8Sn合金的时效硬化效果。