铝合金由于具有较高的强度、较好的塑性、密度比和耐腐蚀性,它的使用量仅次于钢铁,常被用作重要的结构工程材料,是商业航空公司和军用飞机的机身、机翼和支撑结构的首选材料,这些材料对合金的整体性能具有很高的要求。因此通过添加合金元素、剧烈塑性变形、轧制来细化晶粒,对于提高合金室温和高温力学性能,具有重要意义。本文以Al-4Mg-1.18Zn-0.97Y-0.21Zr合金为研究对象,对室温各个状态的微观组织和机械性能及高温超塑性行为进行了分析。主要研究内容如下:（1）对多向锻造一、三、六、九道次、轧制及退火态微观组织进行分析,发现多向锻造后晶粒明显得到细化,由均匀化态的85.76 μm减小到9道次后的26.25μm;对轧制态合金的第二相和织构类型进行了研究,发现轧态组织中存在尺寸大约为80 nm的Al3Zr5相,主要织构类型为{001}<110>织构;对各个状态的试样进行室温拉伸,第九道次抗拉强度为325.22 MPa。轧制态抗拉强度为386.84 MPa,延伸率为20.29%,退火态延伸率为51.29%。（2）对室温条件各个状态的硬度规律进行了分析,研究了晶粒尺寸和屈服强度的关系,获得了该合金的Hall-Petch公式,利用多种经验公式计算得到各种强化机制对合金屈服强度的贡献值及贡献比例。（3）在变形温度为698 K-793 K,应变速率为5×10-4-1.67×10-2 s-1条件下对Al-4Mg-1.18Zn-0.97Y-0.21Zr合金进行高温拉伸实验,在温度773 K,应变速率为5×10-4 s-1条件下获得该合金最大延伸率315.77%。计算合金在不同变形条件下的应变速率敏感性指数,观察合金在超塑性变形过程中空洞变化,拉伸后夹头和变形部位的显微组织,分析其变化规律。（4）建立了 Al-4Mg-1.18Zn-0.97Y-0.21Zr合金高温变形流动曲线本构方程,分别为 Johnson-Cook（JC）模型、Zerilli-Armstrong（ZA）模型和 Arrhenius 方程,得到应力指数n,晶粒尺寸指数p以及变形激活能Q,所构建本构方程与实验结果值具有较好的拟合度。