在铝合金中,铝-镁系合金因具有较优良的抗腐蚀性能,因而成为海洋工业平台用的首选合金。但是,铝-镁系合金属于中强铝合金,满足不了海洋工业平台对力学性能提出来的越来越高的要求,因此人们一直试图开发高镁含量的铝-镁系合金。在开发过程中,人们发现当镁含量高于7wt.%时,合金越来越难以铸造,也越来越难以塑性加工。针对此问题,本文从高镁含量的铝-镁系合金的成分设计、凝固成形与塑性加工工艺、及显微组织与力学性能等方面进行了研究,主要研究内容如下:首先通过Fluent水模型研究了熔体的充型行为。离心铸造过程中,新浇入熔体的扰动导致熔体内部产生气泡。受离心力作用,气泡主要偏聚在旋转轴附近,随径向距离增加或熔体深度增加气泡逐渐消失。通过试验确定出了适合本文试验平台的高镁铝合金的离心铸造工艺参数:铸型转速850r/min、浇铸温度720℃、熔体质量7Kg,离心铸锭内部晶粒呈等轴状,平均晶粒尺寸约25μm。随后对400℃/24h固溶处理的离心锭进行了不同温度和应变率的单轴热压缩试验,并用EBSD表征了微观组织,观察了Al-10Mg合金热变形过程中的流变应力行为和动态再结晶项链组织的形核及扩展行为。针对固溶态高镁铝合金热变形过程对硬化率敏感的问题,提出了对高温时效处理后的离心锭进行热变形的思路,通过两道次压缩试验分析了时效试样的热压缩流变应力行为及硬化率曲线,并用EBSD、XRD、EPMA等研究了时效析出的β相对热变形动态再结晶形核的促进作用及对压缩面织构生成的阻碍作用。最后用中温轧制-中间热处理-冷轧的成形方式获得了不同镁含量及微合金化的合金冷轧板,分析了各冷轧板的力学性能和断口组织。通过分析发现随着镁含量的增加,Al-xMg二元合金冷轧板沿轧制方向的抗拉强度、屈服强度和断后延伸率同时增加,冷轧板抗拉强度的各向异性逐渐增加、屈服强度的各向异性无明显变化、断后延伸率的各向异性逐渐减小。单独添加Mn不改变合金板的弹性模量,Zr和Ti的添加则能提高合金的弹性模量,微合金化手段在提高合金强度的同时会降低合金冷轧板的断后延伸率。