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稀土镁合金作为一种有发展前途的高性能镁合金,其在航空航天等领域应用前景广阔。由于同时添加Gd和Y元素可大幅度提高镁合金的时效强化效果,从而使得Mg-Gd-Y系镁合金成为当今稀土镁合金的研究热点之一。众所周知,在Mg-Gd-Y系镁合金中加入Zn元素会形成LPSO长周期有序结构相,而LPSO结构相的高温热稳定性和塑性变形能力优异,从而可保证合金在具有较高强度的同时兼备较好的韧性。因此,国内外对Mg-Gd-Y-Zn基稀土镁合金的研究开发给予了广泛的关注和高度的重视,并开展了许多积极的研究。考虑到已有研究对Y含量变化及热处理影响相应Mg-Gd-Y-Zn基合金组织性能的研究还不是十分系统,因此进一步围绕合金化和热处理影响Mg-Gd-Y-Zn基稀土镁合金的显微组织和力学性能展开研究,对于对于Mg-Gd-Y系和/或Mg-Gd-Y-Zn基高性能稀土镁合金的开发和应用具有重要的理论意义和实际价值。本文在前期Mg-Gd-Y-Zn基高强高韧铸造镁合金的基础上,通过改变Y元素的含量,设计制备了Mg-10Gd-xY-1.0Zn-0.5Zr（x=1.0-2.4wt.%）铸造镁合金,并在此基础上利用光学显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及能谱分析（EDS）、扫描差热分析（DSC）以及显微硬度、室温拉伸力学性能测试等手段,研究比较了Mg-10Gd-xY-1.0Zn-0.5Zr试验镁合金的显微组织和力学性能,尤其是Y含量变化和热处理对试验合金显微组织和力学性能的影响,并得到了以下主要研究结果:1)不同Y含量的Mg-10Gd-x Y-1.0Zn-0.5Zr试验镁合金的铸态显微组织均主要由α-Mg、骨骼状Mg3（Gd,Y,Zn）共晶相、条纹状Mg10（Gd,Y,Zn）相（LPSO结构相）和少量方块状MgRE相组成,其中共晶相和LPSO结构相在晶界处交替相间并呈连续网状分布,而MgRE相则散乱分布在LPSO结构相附近。此外,随着Y含量从1.0wt.%增加到2.4 wt.%,合金组织中第二相的体积分数逐渐增加,同时合金中枝晶的尺寸逐渐减小。2)不同Y含量的Mg-10Gd-x Y-1.0Zn-0.5Zr试验镁合金的室温拉伸性能存在一定的差异。随着Y含量从1.0 wt.%增加到2.4 wt.%,试验镁合金的抗拉强度逐渐增大、屈服强度和延伸率则是先增大后减小。在不同Y含量的试验镁合金中,以2.0 wt.%Y合金具有相对较优的综合室温拉伸性能,其抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到了212.4MPa、174.1MPa和7.1%。3)不同Y含量的Mg-10Gd-x Y-1.0Zn-0.5Zr试验镁合金经480℃×12-16h固溶处理后,合金铸态组织中原有的共晶相几乎全部分解,且在晶界处出现呈断续网络分布的片层状和块状Mg12（Gd,Y,Zn）相（LPSO结构相）,而晶内则出现了贯穿整个晶粒的针状LPSO结构相,并在其周围弥散分布着大量方块状的MgRE相。此外,不同Y含量的试验合金进一步经200℃×24h时效处理后,合金组织中析出大量弥散分布的β′相,且晶界处的块状LPSO结构相逐渐分解并向片层状转变,同时晶内针状LPSO结构相几乎消失和MgRE相的数量减少。4)固溶处理可明显提高不同Y含量Mg-10Gd-x Y-1.0Zn-0.5Zr试验镁合金的室温拉伸性能,并且随着Y含量的增加,试验合金的室温拉伸性能改善越明显。在不同Y含量的试验镁合金中,以2.4 wt.%Y试验合金固溶处理（480℃×16h）后具有相对较佳的综合力学性能,其室温抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到了229.0MPa、183.9MPa和9.7%,较铸态合金分别提高了3.3%、17.7%和36.6%。5)时效处理可明显提高不同Y含量Mg-10Gd-x Y-1.0Zn-0.5Zr试验镁合金的室温抗拉强度,但却使室温屈服强度和延伸率显著下降。在不同Y含量的试验镁合金中,以2.4wt.%Y试验合金时效处理（480℃×16h+200℃×24h）后的抗拉强度最高（290.6MPa）,但其屈服强度和延伸率却分别只达到了177.9MPa和3.2%,而含2.0wt.%Y试验合金时效处理（480℃×16h+200℃×24h）后虽然获得了最高的延伸率（5.2%）和较高的屈服强度（213.8MPa）,但其抗拉强度却只有278.4MPa。