CALPHAD (CALculation of PHAse Diagram)技术广泛成功应用于多组元体系的相图热力学计算。CALPHAD方法成功的关键在于选用合理的模型以及准确的相图热力学数据。本工作选取具有重大工业应用价值的Al-Mg合金相关体系进行相图热力学研究。研究体系包括:Al-Mg-Ce、Al-Mg-Zr及Al-Mg-Sc-Zn。具体研究工作包括相图测定以及相图热力学计算。本工作所获得的重要结果如下：(1)分别利用粉末压制和高温熔炼法制备合金,并于350℃下均匀化退火,利用EPMA分析、XRD以及ICP等检测手段测定Al-Mg-Zr以及Al-Mg-Sc-Zn体系在3500C时的等温截面。还通过铸态组织分析其凝固顺序进而得到垂直截面相图。在Al-Mg-Zr三元系中发现了3个两相区：(Al)+ZrAl3、ZrAl3+β和ZrAl3+γ,并测定Al在Mg中以及Mg在ZrAl3中的固溶度,分别是16.6at%和2.8at.%；在Al-Mg-Sc-Zn富Al角发现了3个三相区：(Al)+Al3Sc+MgZn2、 Al3Sc+(Al)+τ和Al3Sc+β+(Al);并测得Al3Sc为初晶相。(2)收集并评估Al-Mg-Ce、Al-Mg-Zr以及Al-Mg-Sc-Zn体系的相图热力学数据,建立了各相的热力学模型,并采用CALPHAD方法对这三个体系进行热力学优化。最终得到各自体系的自洽热力学参数。计算结果与实验结果基本吻合。(3)分析了如何利用Al-Mg-Ce和Al-Mg-Sc-Zn体系的希尔非平衡凝固曲线预测工业合金的凝固序列,以及利用本工作的Al-Mg-Zr铸态样品的实验结果探究了Zr提高Al-Mg合金力学性能的主要机制。