镁合金作为工业轻量化最具潜力的合金备受研究者们关注,但是镁合金室温塑性差,高温强度低的缺点一直限制着其在工业领域的发展和应用。析出强化是提高镁合金强度的有效途径,析出相的选择与优化尤为重要。长周期堆垛有序（LPSO）相因优异的物理性能和热稳定性能够显著提高镁合金的综合性能。因此,开发高性能含LPSO相的耐热镁合金势在必行。目前,制备镁合金的方法大多为对传统铸造的合金进行热处理或热变形加工,消除传统铸造带来的缺陷,细化镁合金组织,以此来改善并提高镁合金的力学性能,但其工艺复杂、能耗和成本高。金属半固态成形技术可以得到细小球状组织的半固态浆料,可以有效地避免和改善传统铸造的缺陷和不足。因此,本项目拟利用半固态加工技术制备出含LPSO相的镁合金半固态浆料。本文通过利用自孕育法制备含LPSO相Mg-Y-Zn-Al合金的半固态浆料,优化半固态Mg-Y-Zn-Al合金浆料制备工艺参数,研究自孕育参数（熔体处理温度、等温保温温度及保温时间）对半固态浆料组织的影响规律;探讨各个工艺参数下浆料组织的演变机理。其次,在最佳工艺参数下,研究轧制的下压量对浆料水淬后合金坯料的组织和力学性能的影响规律;阐明球状组织中LPSO相的演变机理,定量分析了不同合金组织对力学性能的贡献。具体实验结果如下:1.影响合金半固态浆料组织的因素有熔体处理温度、等温保温温度及保温时间。研究结果表明:随着熔体处理温度的降低,浆料水淬组织中的初生ɑ-Mg形貌从粗大树枝晶逐渐变为蔷薇状组织,温度继续下降至670℃时,初生ɑ-Mg呈近球状。等温保温温度从610℃降低至570℃时,半固态组织中的共晶相发生转变,由18R-LPSO相转变为Mg8YZn相。随着等温保温的时间增加,初生ɑ-Mg晶粒圆整度和平均晶粒尺寸都增加,保温10～15 min浆料组织的质量最好,保温10 min和15 min的半固态浆料的平均晶粒尺寸分别为101μm和132μm,圆整度分别为1.24和1.23;保温初期晶粒长大主要是由Ostwald熟化机制控制,保温15min后晶粒粗化的原因主要是晶粒的合并长大。自孕育法制备半固态Mg-Y-Zn-Al合金浆料的最佳工艺是:加入孕育剂的数量5%,大小为5 mm的立方颗粒,最佳熔体处理温度670℃,冷却至590℃下保温10～15min。2.将上述最佳半固态工艺下制备的Mg-Y-Zn-Al合金浆料水淬后的坯料（SIM15合金）进行热轧至不同下压量（30%,45%和60%）,合金的组织均为ɑ-Mg基体、片层和块状的18R-LPSO相、细小条纹状的14H-LPSO相和块状的Al2Y相组成。热轧过程中,晶界分布的带状18R-LPSO相部分转变为晶内的细小层片状14H-LPSO相,随着轧制道次及下压量的增加,18R和14H-LPSO相被轧碎,通过PSN形核机制,作为形核质点促进了合金的动态再结晶。随着热轧道次和下压量的增加,SIM15合金的屈服强度、抗拉强度和延伸率都增加,断裂模式也从混合断裂逐渐变为韧性断裂。通过定量分析热轧后合金中不同组织对屈服强度贡献,研究结果表明,热轧合金坯料强度提高到的主要原因在于晶粒细化、18R-LPSO相的载荷转移强化和14H-LPSO相的析出强化。