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镁及镁合金具有密度小、比强度高、加工性能好、便于回收等优点,近年来受到人们密切关注,被广泛应用于汽车军工、航空航天、生物材料中,应用前景广阔。然而镁合金存在绝对强度低、塑性差等缺陷,限制了自身在工程领域的进一步应用。含有长周期堆垛有序结构(long period stacking ordered)增强相的Mg-Zn-Y系长周期镁合金因其性能优异而成为研究热点。由于Y为稀土元素,价格昂贵,这成为长周期镁合金大规模工业生产应用的最大障碍,因此如何在低Zn/Y原子比情况下Mg-Zn-Y系合金仍能获得较高的力学性能成为近年来困扰研究者们的难题。通过变质处理显著细化晶粒,有效促进LPSO的生成是Mg-Zn-Y系合金能够获得优异力学性能的关键。本文首次采用常规铸造方法及热挤压工艺制备出Zn-Mg-Zr-B中间合金,加入到Mg-Zn-Y-Mn合金中进行变质处理,首先研究Zn-Mg-Zr-B中间合金对铸态合金的细化作用与力学性能的影响。然后通过对合金进行固溶处理,探究固溶工艺及Zn-Mg-Zr-B中间合金对合金第二相组织演变和力学性能的影响规律。最后对固溶态合金进行正挤压,探究挤压温度及Zn-Mg-Zr-B中间合金对合金显微组织及力学性能的影响,并对合金的动态再结晶行为进行了系统分析。实验结果如下:(1)首次采用传统铸造方法以Zn为基体金属制备出Zn-Mg-Zr-B中间合金。通过热挤压工艺对中间合金组织进行进一步优化,得出挤压温度为250℃时组织最优。(2)Zn-Mg-Zr-B中间合金加入到Mg-Zn-Y-Mn合金中能够起到有效的变质作用,显著细化晶粒,并可以促进18R LPSO相的生成,抑制W相的析出。当Zn-Mg-Zr-B中间合金添加量为2 wt.%时,铸态合金显微组织与力学性能最优,屈服强度为198MPa,抗拉强度226MPa,伸长率达到11.5%。(3)在500℃固溶处理40h后,合金中鱼骨状W相发生球化,18R LPSO相转变为层片状14H LPSO相在基体中析出。Zn-Mg-Zr-B中间合金能够促进14H LPSO相的析出,并可以有效改善固溶态合金的力学性能。添加Zn-Mg-Zr-B中间合金的固溶态合金抗拉强度达到228MPa,伸长率提升至16.5%。(4)不同挤压温度对合金的显微组织与力学性能有显著影响。在一定温度范围内,变形温度越高,合金动态再结晶体积分数越高,晶粒长大,合金强度降低,塑性升高。(5)挤压过程中合金发生非连续动态再结晶与连续动态再结晶行为。Zn-Mg-Zr-B中间合金对合金动态再结晶过程有延迟作用,并能够有效细化再结晶晶粒,在晶粒细化与LPSO相强化的共同作用下添加Zn-Mg-Zr-B中间合金的合金屈服强度为345MPa,抗拉强度和伸长率分别达到350MPa与15%。