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本文成功制备出了Mg-3Al-3Sn-1Si(ATS331)和Mg-6Al-3Sn-1Si(ATS631)两种合金的铸态坯料。利用X-射线衍射仪、光学显微镜以及拉伸实验等实验手段,对铸态合金的相组成、组织结构和力学性能进行了分析和测试。研究结果表明：合金在加入Sn元素后,合金中粗大的α-Mg枝晶有所细化,Al含量的增加在提高材料拉伸强度的同时降低了延伸率；Mg2Si、Mg2Sn的引入提高了材料的高温拉伸性能,Al含量较高时,Mg2Si、Mg2Sn对材料的高温拉伸性能改善效果更好。但是,粗大的汉字状Mg2Si相影响了材料性能的进一步提高。本文同时采用固溶处理(T4)、固溶+人工时效处理(T6)工艺对铸态材料进行了热处理。研究结果发现：经过T4及T6热处理,合金的拉伸强度及延伸率与铸态相比都有一定程度的提高,但也观察到合金的材料中Mg2Si相变化不大,Mg2Si相大多数仍然以汉字状或纤维状存在。本文还采用等温热处理法制备镁合金半固态坯料,研究了半固态等温热处理工艺对ATS331和ATS631两种合金半固态组织的影响,并获得了较佳的工艺参数,即当ATS331合金的等温处理温度为610℃,等温处理时间为10-20min; ATS631合金的等温处理温度为575℃,等温处理时间为10-20min时,能获得液相量适当且晶粒细小、圆整的半固态组织。最后探讨了Mg-Al-Sn-Si合金半固态坯料中非枝晶组织的形成机制,主要包括三个过程：α-Mg晶粒的球化机制、晶内共晶Mg2Si相的球化机制和晶界液相中块状Mg2Si的形成机制。研究发现,半固态等温热处理法获得球状α-Mg晶粒的机制主要可以用枝晶熔断机制来解释；晶内的汉字状共晶Mg2Si相的球化机制可归因于“Rayleigh形状失稳”；晶界液相中块状Mg2Si相的形成机制可以根据溶解-析出机制来进行解释。