镁锂合金是目前密度最低的金属结构材料,因其塑性好、比刚度和比强度高,且符合轻量化的发展理念,在航天、武器、电子等领域备受关注。然而铸态镁锂合金自身强度较低,限制了其进一步发展。研究表明,通过合金成分调控、热处理的方式能够改善其力学性能。本文以综合力学性能良好的双相Mg-Li合金为研究对象,采用真空感应熔炼制备Mg-10Li-3Al-3Zn-xY（x=0、0.5和1.0 wt.%）合金铸锭,对强度最高的0.5Y合金在540℃保温6 min后淬火进行单相区固溶处理,随后对其在200～450℃保温30 min后分别进行水冷、空冷和炉冷的时效处理。研究稀土元素Y、单相区固溶处理、时效温度和冷却速度对合金相组成、显微组织及力学性能的影响。主要内容和结论如下:（1）研究了稀土元素Y对Mg-10Li-3Al-3Zn（简称LA103Z）铸态合金相组成、显微组织和拉伸力学性能的影响。结果表明Y通过第二相强化、固溶强化以及细晶强化作用改善铸态LA103Z合金强度。LA103Z合金的相组成为α-Mg相、β-Li相、AlLi相和MgLi2Al相。其中细小圆球状的AlLi相分布在α-Mg相内和β-Li基体中,花瓣状的MgLi2Al相分布在β-Li基体中,同时呈长条状沿着晶界生长。添加稀土元素Y后形成Al2Y相,主要分布在α-Mg相内和晶界处。在0.5Y合金中,纳米级板条状的MgLiZn相弥散分布在β-Li基体中。随着稀土元素Y含量的增加,铸态合金的硬度和强度先提高后降低,延伸率则相反。0.5Y合金的抗拉强度高达244 MPa,尤其是屈服强度比0Y合金提高了 60.5%。0.5Y合金中沿晶界连续生长的MgLi2Al相弱化了晶间原子结合力,导致其发生脆性断裂,而0Y合金和1Y合金为韧性断裂。（2）研究了单相区固溶、不同时效温度与冷却速度对LA103Z-0.5Y合金显微组织的演变规律。结果表明单相固溶处理后,除了 Al2Y相,α-Mg相、AlLi相和MgLi2Al相均完全固溶进β-Li基体。在时效水冷条件下,α-Mg相和AlLi相在350℃析出,MgLi2Al相在300℃析出;在时效空冷条件下,连续的α-Mg相和不连续的MgLi2Al相在晶界处析出,针状α-Mg相及圆球状AlLi相在β-Li基体中析出。随着时效温度的降低,针状α-Mg相的分布由随机取向（450℃）依次转变为90°（400℃）和60°（350℃）取向,其余温度下保持90°取向。在时效炉冷条件下,450℃和400℃的合金组织与初始铸态合金相似,不同的是β-Li基体中析出了更多的AlLi相,350℃以下组织演变规律与空冷相似。（3）分析了单相区固溶、不同时效温度与冷却速度对LA103Z-0.5Y合金压缩性能的影响规律。结果表明由于固溶强化作用强于第二相的析出强化作用,单相固溶合金硬度（104.4 HV）和压缩屈服强度（360.5 MPa）最高,而在时效处理后有所下降。在相同温度下,时效合金硬度和压缩屈服强度呈现出水冷＞空冷＞炉冷的顺序,空冷和炉冷时效均在200℃达到最高硬度和压缩屈服强度。在三种冷却速度下,250℃和200℃的硬度和压缩屈服强度无明显差别。时效合金压缩后的组织演变规律相似,其晶粒在垂直于压缩方向上伸长,Al2Y相与β-Li基体之间存在裂纹,而晶内的AlLi相、晶界的α-Mg相和MgLi2Al相均与β-Li基体紧密结合,同时晶内呈一定角度分布的针状α-Mg相发生转动,近似与压缩方向垂直。