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本文以Mg-10Gd-3Y（GW103）系列镁合金作为研究对象，采用球-盘式往复摩擦磨损实验方法，研究不同载荷、速度和温度下，GW103系列镁合金的干摩擦和油润滑的摩擦磨损性能。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏硬度计和材料拉伸机等设备，分析不同摩擦磨损机理，系统研究组织结构、力学性能、晶粒尺寸等材料特性对摩擦磨损性能的影响。对挤压态GW103K镁合金的摩擦学行为进行系统研究，获得摩擦系数和磨损率的变化规律，并通过磨损表面形貌、磨屑和磨损断面确定磨损机理。结果表明，随着载荷增加，磨损率逐渐变大，磨损机理从磨粒磨损转为氧化磨损，再转为剥层磨损；而随着摩擦速度的增加，磨损率下降。在速度较低（0.02m/s）的情况下，主要发生剥层磨损，而当速度超过0.14m/s后，由于摩擦生热，接触表面的温升达110~130K，从而形成氧化磨损。当摩擦温度升高后，发生严重的剥层磨损，磨损率增加。但在473K时，变形的磨屑将形成机械混合层，覆盖在磨损表面，使得磨损率反而降低。此外，摩擦系数随载荷或摩擦速度的增加而减少，并且摩擦系数与载荷的关系可以用热动力学方面的理论来解释。对比挤压态、T5态、铸态、T6态GW103K镁合金、铸态GW103镁合金和通用AC8A活塞铝合金后发现，在相同的实验条件下，GW103系列镁合金的摩擦系数和磨损率都明显低于AC8A铝合金。GW103系列镁合金的摩擦磨损规律基本相同，而AC8A铝合金的磨损率随速度的增加而增加，与镁合金的磨损规律相反。此外，当温度升高到473K时，AC8A与对磨副发生粘着，说明其高温耐磨性也不如GW103系镁合金。热处理工艺提高GW103K镁合金耐磨性，这可能与粗大的第二相减少和稳定的方块相增多有关。在铸态GW103镁合金中添加Zr元素，晶粒尺寸显著减小，但是耐磨性亦随之降低。在油润滑状态下，由于材料接触面之间油膜层的存在，摩擦系数明显降低，磨损率仅为干摩擦时的5%左右。摩擦系数稳定在0.06~0.09之间，表明摩擦过程是在边界润滑的状态下进行的。另一方面，摩擦系数随载荷的增加而降低，而磨损率随载荷的增加而增加，摩擦系数和磨损率都随速度的增加而降低。该趋势与干摩擦时一样，但油润滑条件下的磨损机理都为磨粒磨损，并没有出现氧化磨损和剥层磨损，可能与润滑状态下摩擦表面升温较少有关。在油润滑下，载荷增加会导致油膜层变薄，微凸体的接触增多，故磨损率增大；速度增加则会使油膜层变厚，故摩擦系数和磨损率都降低。