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镁合金作为最轻的金属结构材料受到材料科学工作者们的广泛关注,但是镁合金较低的力学性能和较差的塑性变形能力制约了其广泛应用。Mg-RE合金系通过添加大量的Gd、Y提高镁合金强度,导致成本太高而且室温伸长率过低。本文以Mg-Gd-Y合金为基础,通过降低Gd、Y元素的加入量,并添加适量Zn元素以期获得相近的强化效果,采用常规金属模铸法并通过均匀化、热挤压、轧制和时效处理等工艺制备Mg-7Gd-4Y-0.5Zr-xZn (x=0.5,1.5,2.5)合金,研究了Zn含量以及热挤压、轧制和时效处理对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,具有LPSO结构的Mg12Zn(Gd, Y)相是Mg-7Gd-4Y-0.5Zr-xZn合金组织中的主要强化第二相,呈片层状沿晶界不连续网状分布,从晶界延续至晶内。随着Zn含量的增加,沿晶界分布的片层状Mg12Zn(Gd, Y)相形貌发生改变,由不连续分布趋向于半连续分布,直至呈现出连接成网络状趋势；同时合金在铸态、挤压态、时效态的抗拉强度均有所增加,但是伸长率出现下降。通过Zn含量的成分优化以及合理的热挤压和时效处理工艺,成功制备出具有优良力学性能的Mg-7Gd-4Y-0.5Zr-2.5Zn合金,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为457MPa、414MPa和4.6%。为了进一步改善Mg-7Gd-4Y-0.5Zr-2.5Zn合金综合力学性能,对均匀化后的合金分别采取了热挤压(2.5：1)+轧制处理(60%变形量,轧制方向平行于挤压方向)以及热挤压(2.5：1)+变向轧制处理(60%变形量,轧制方向垂直于挤压方向),在保证合金具有较高强度的情况下,两种试验方案下合金的塑性均得到了较大幅度的提高,伸长率分别可达到9.2%和7.2%,具有良好的综合力学性能。此外,在Mg-7Gd-4Y-0.5Zr-2.5Zn合金的基础上,添加适量Li(4wt%)元素以期望进一步改善其塑性,但试验结果表明,Li元素的加入不同程度的降低了合金强度和伸长率。