镁合金具有密度低、比强度高、阻尼性好、铸造性能好、加工性能良好和电磁屏蔽性能好等优点,在航空航天、汽车和军工等领域具有广泛应用价值。但是,目前镁合金存在强度低、塑性差等缺点限制了其工程应用。近几年,人们发现含长周期堆垛有序结构(LPSO)的Mg-Zn-Y系镁合金具有独特的显微组织和优良的力学性能,并通过合金化、热处理和热变形等手段制备出许多力学性能优异的此类镁合金。但是,LPSO相的生成需要较高Y/Zn比,稀土Y价格昂贵限制其民用工业应用,所以寻找在低的Y/Zn比条件下能促进LPSO相析出的合金化元素具有重要意义。本文以Mg94Zn2.5Y2.5Mn1合金为研究对象,进行了一系列有价值的研究。首次将利用放电等离子(SPS)烧结原理与技术制备的Mg-B中间合金添加到Mg94Zn2.5Y2.5Mn1合金中,采用常规铸造法制备出Mg-Zn-Y-Mn-(B)合金。对铸态合金进行固溶处理并对固溶态合金进行挤压变形以获得组织和性能更加优异的合金,之后分别对铸态、固溶态和挤压态的试样进行微观表征和力学性能测试,研究了微量B对铸态、固溶态和挤压态合金微观组织和力学性能的影响,首次探究了B对W相和LPSO相演化以及对动态再结晶行为的影响,研究了不同工艺对合金组织演变规律及性能的影响,对W相的球化、LPSO相的转变和动态再结晶机理进行系统研究,为制备高强高韧镁合金提供新思路。实验结果如下:(1)铸态Mg-Zn-Y-Mn-(B)合金显微组织由镁基体相、18R LPSO相(Mg12YZn)和W相(Mg3Zn3Y2)三相组成。首次发现微量B能明显细化铸态合金晶粒,显著促进合金中18R LPSO相形成,抑止W相析出。当加入0.003wt.%B时,合金的显微组织和力学性能达到最佳,其抗拉强度和伸长率分别达到252.5 MPa和11.0%。(2)固溶并随炉冷却后的Mg-Zn-Y-Mn-(B)合金中,部分原本分布在晶界处的条块状18R LPSO相转变为均匀分布在晶粒内部的层片状14H LPSO相,晶界处连续网状的W相发生球化。固溶并水淬处理后的Mg-Zn-Y-Mn-(B)合金中,只存在W相的球化。LPSO相与W相的转变对合金力学性能,尤其是塑性有显著提高作用。(3)B能促进固溶态合金中W相球化、细化W颗粒相并减少其体积分数,且在固溶态(炉冷)合金中,B还能促进14H LPSO相的生成。此外,B能显著强化固溶态合金的力学性能,含B固溶态(水淬)合金的抗拉强度和伸长率分别达到287.7 MPa和21.1%。含B固溶态(炉冷)合金的抗拉强度和伸长率分别达到261.7 MPa和20.5%。(4)Mg-Zn-Y-Mn-(B)合金在正挤压过程中存在明显动态再结晶行为,合金的力学性能得到明显改善;B对合金动态再结晶过程有延迟作用,与无B合金相比,含B合金中发生动态再结晶的晶粒比例由96%降低到84%。(5)在挤压态Mg-Zn-Y-Mn-(B)合金中同时存在不连续动态再结晶和连续动态再结晶。微量B能提高挤压态合金的力学性能,其抗拉强度和伸长率分别高达389.7 MPa和24.9%。