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镁合金是目前工程应用中最轻的金属结构材料,具有比强度和比刚度高、阻尼减振效果好、可以实现电磁屏蔽等优点,但是其强度不高,高温性能较差。稀土镁合金具有高强、耐热、耐蚀等优良性能,在航空航天和军工行业有广泛应用前景。近年来相继开发的Mg-Y-Nd-Zr和Mg-Gd-Y-Zr等新型的高强耐热镁合金是典型代表,但其大规格变形坯料的制备困难,塑性变形能力差,是应用受限的主要原因。本课题主要通过采用不同半连铸工艺制备Mg-9Gd-3Y-1.5Zn-0.6Zr合金锭坯,并对其挤压变形工艺和热处理工艺进行研究,主要结论如下：(1) Mg-9Gd-3Y-1.5Zn-0.6Zr合金的铸态组织主要由过饱和a-Mg基体和骨骼状的Mg24(GdYZn)5相组成；合金最佳均匀化制度为530℃保温5h,均匀化后的合金组织中Mg24(GdYZn)5相溶解,析出少量Mg12Zn(YGd)相,提高均匀化后的冷却速度(水冷)有利于抑制Mg12Zn(YGd)相的析出；(2)实验采用低频电磁半连铸工艺,以不同结晶器结构(分别为热顶、石墨套和铝套)制备Mg-9Gd-3Y-1.5Zn-0.6Zr合金锭坯。结果表明,由热顶结构的结晶器制备的锭坯晶粒尺寸最小,边部和心部差别较小,平均晶粒尺寸为39μm,锭坯的硬度最高；使用热顶铸造时,适当增大电磁场强度(电流强度)和降低铸造速度有利于锭坯组织细化；(3)铸造工艺对Mg-9Gd-3Y-1.5Zn-0.6Zr合金锭坯的流变行为有显著影响。铸造速度为55mm/min,电磁场条件为f=30Hz, I=68A的热顶铸锭更适合低温高速变形；(4)铸造工艺和挤压速度对挤压态合金组织和性能有显著影响。低速挤压有利于提高合金变形均匀性,细化组织,提高力学性能。铸造速度为55mm/min,电磁场条件为f=30Hz, I=68A的热顶铸造锭坯经慢速(2.5cm/s)挤压后抗拉强度和屈服强度分别为390MPa和330MPa,伸长率为10.6%；(5)热顶铸造锭坯(铸造速度为65mm/min,电磁场条件为f=30Hz, I=68A)慢速(2.5cm/s)挤压并经200℃×30h时效处理后的力学性能最优。其常温下抗拉强度和屈服强度分别为465MPa和364MPa,伸长率为3.5%,250℃时的抗拉强度为315MPa,伸长率为44.7%。