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稀土镁合金由于质轻、比强度和比刚度高以及良好的机械加工性等特点在结构件等应用上有着良好的发展前景。第二相强化是提高镁合金强度最直接有效的方式,由此含有长周期有效增强相的Mg-Zn-Y基合金受到了越来越多研究者的重视。目前国内外对于Mg-Zn-Y合金的制备工艺和合金成分进行了大量的研究,而研究合金化的Mg-Zn-Y-A l系合金及其热处理强化的报道较少。众所周知,热处理工艺是一种提高合金性能行之有效的途径,而且Y、Zn和Al在镁基中固溶度受温度变化的影响都比较大,同时合金化可以改变增强体的种类、形貌、分布及与其他相的协同作用。因此,通过合金化和优化热处理工艺来改善Mg-Zn-Y-Al组织及力学性能对拓展稀土镁合金的生产和应用具有重要意义。为使Mg-Zn-Y基合金性能进一步优化、改善其合金成分及热处理制度,本文采用相图计算与实验验证相结合方法分析固溶态合金的平衡组织。基于Thermo-Calc软件,通过计算相图从相平衡角度对Mg-Zn-Y基合金系中的二元边际相图、三元等温截面等进行计算,预测合金中可能存在的相及其凝固过程。采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析、XRD射线衍射多种手段分析不同热处理制度Mg-2Zn-3Y-xAl合金微观组织演变。结果表明,固溶处理后Mg-2Zn-3Y-xAl合金中丰富的第二相大量溶解于基体,网状W相球化、粗化,LPSO相骨骼状部分熔断向杆状转变。第二相随固溶温度的增长逐渐粗化长大,在450℃～470℃时组织基本达到饱和,温度达到490℃时,组织发生过烧,Al含量添加越多,过烧现象越轻。经时效处理后,组织中原有第二相从过饱和基体中重新析出,析出数量随时效时间和温度的增加而增多,起到析出强化的作用。在250℃时第二相开始发生粗化。不同Al含量合金中,Mg-2Zn-3Y-1Al合金表现出的固溶的力学性能最好。当Al含量较多的时效态Mg-2Zn-3Y-2Al合金中,其低熔点共晶相几乎消失,Al2 Y块状相聚集,力学性能较差。采用万能拉伸试验机和维氏显微硬度计测试了固溶及固溶时效处理对Mg-2Zn-3Y-xAl合金的拉伸性能和显微硬度的影响。重点从组织演变的角度分析固溶和时效过程中第二相种类、分布、大小、形貌和数量对力学性能的影响。结果表明,固溶和时效处理均可有效提高Mg-2Zn-3Y-xAl合金的拉伸性能和显微硬度,Mg-2Zn-3Y-xAl合金的综合力学性能随固溶时效温度和时效时间的增加先升高后降低,其主要强化因素有固溶强化、第二相强化、弥散强化、析出强化。实验得出Mg-2Zn-3Y-xAl（x=0,0.5,1,2at.%）系合金的最佳固溶处理工艺参数为450℃×12h热水水淬,最佳的时效处理工艺参数为450℃×12h热水水淬+215℃×20h空冷。