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稀土(RE)和Ca是镁合金中常见的添加元素，RE具有细化晶粒，提高合金的阻燃性，热稳定性，高温蠕变性能等优点，但是稀土的实际收得率低，成本高等缺点限制了稀土镁合金的开发和应用，而镁合金中添加Ca元素与添加稀土元素作用类似，且成本比稀土元素低，因此Ca元素可作为镁合金中稀土的替代元素，但是Ca在镁合金中的存在形式众说纷纭，且Ca对于镁合金热处理、热轧工艺影响也鲜有报道。因此，本课题分别冶炼了含Ca与含RE的三种不同合金(AZ80-2.0Ca，ZK60-Er，Mg-4Zn-1.5RE)，本文研究了Ca元素对AZ80镁合金均匀化、固溶时效热处理，以及热轧过程中微观组织和硬度指标的影响；讨论了Er对ZK60镁合金的抗腐蚀性能、微观组织和力学性能的影响；分析了Er，Y元素对于Mg-4Zn镁合金热轧后在不同热处理条件下显微组织及力学性能的影响。研究表明：对铸态AZ80镁合金进行均匀化处理，430℃保温4h，合金中晶界处Mg17Al12相溶解，430℃保温4h固溶处理后，进行150，300℃不同时间的时效处理，有细小片层状合金相析出，合金硬度值先增大后减小，热轧后发生动态再结晶，Mg17Al12相破碎，晶粒细化;AZ80镁合金添加Ca元素，合金中出现耐高温(Mg, Al)2Ca相，提高了合金的耐高温性能，515℃保温时间在0.5h内β-Mg17Al12相迅速溶解，进一步延长保温时间达到4h时，(Mg, Al)2Ca相开始分解，转变成Al2Ca和Mg，而Mg扩散到基体中4h后合金中的共晶相分解过程结束，而剩余尚未分解相为Al2Ca相；随着保温时间的延长，合金的显微硬度值逐渐下降，分解完成后硬度值不再变化，热轧过程中塑性较差；ZK60中添加Er元素，随着Er元素含量增加，MgZn2相逐渐减少，棒状四元相增加致使合金的抗腐蚀性能明显改善，Er含量的添加提高了固相线温度，改善了合金的铸造性能，同时随着Er元素的增加， ZK60镁合金的抗拉强度和屈服强度提高，而延伸率却有所下降，并且在高温下比在室温下变化幅度更大；Mg-4Zn-1.5RE合金经过多道次热轧，轧制变形量可达到60％，热轧过程中发生动态再结晶，再经过不同的退火处理后，比较晶粒尺寸变化，确定最佳退火参数为250℃，保温1h，此时晶粒均匀细小，发生了明显的静态再结晶，力学性能最佳，不同退火温度下合金的屈服强度σ0.2与d-1/2呈线性关系，符合Hall-Petch方程，同时退火温度越高，Petch系数K越低，屈服强度对晶粒尺寸的依赖程度越小。