对于结构部件来说，尤其是那些对强度要求很高的结构部件，低密度的Mg合金极具吸引力。提高Mg合金强度的一个重要方面就是向其中加入合金元素。本文采用粉末冶金工艺制备镁合金。通过光学显微镜、XRD、SEM以及各种力学性能测试手段分别研究元素Al、Zr、Si和Mn对Mg合金组织性能的影响。采用粉末冶金工艺在550℃、氩气气氛烧结4h条件下制备了Mg-xAl-1.5Zr（x=0、2、4、6、8%，质量百分数，下同）合金。合金的组织主要由α-Mg基体、β-Mg17Al12相、Zr以及一些微小孔隙组成。随着Al含量的逐渐增加，合金中孔隙的数量和大小降低，合金的显微组织趋于均匀化。合金的硬度和抗弯强度随Al含量的增加先升高后降低，当Al含量达到6%时，合金的硬度和抗弯强度分别达到最大值79.7HV和224Mpa。采用机械合金化和粉末冶金工艺制备了Mg-6Al-xZr（x=0、3、6、9%）合金。机械合金化过程提高了粉体自由能，有效地促进了粉末烧结。在550℃烧结4h时烧结态合金中存在Mg基体、Zr以及Mg17Al12相，同时存在大量微孔。随着合金中Zr含量的升高，Mg晶粒尺寸总体呈现下降趋势，合金显微组织趋于均匀。Zr的加入提升了合金的硬度和抗弯强度。合金的显微硬度和抗弯强度在加入9Zr%时达到最大值，为75.6HV和321.125MPa。650℃和700℃下复烧后的基体α-Mg晶粒尺寸依然呈不规则状，无明显变化。随着烧结温度的升高，合金中的孔隙数目及尺寸降低。同时，Al元素向Zr颗粒内部扩散并生成了Al₃Zr金属中间相。对于Mg-xSi-1.5Zr（x=1、3、6%）和Mg-xMn-1.5Zr（x=1、3、6%）合金来说，机械合金化后的粉末中未生成金属间化合物，Mn、Si、Zr是以单质形式存在；前者在烧结后有Mg2Si新相生成，且Mg2Si相的数量随硅含量的增加而增加；Mn的存在削弱了Zr的细晶强化的效果，随着Mn含量的增加，晶粒有细微的增大。Mg-Si-Zr合金的抗弯强度和硬度随着Si含量的增加而增加，Mg-6Si-1.5Zr合金的抗弯强度达到最高值，为132MPa；Mg-Mn-Zr合金的抗弯强度和硬度也随着Mn含量的增加而增加，Mg-6Mn-1.5Zr合金的抗弯强度达到最高值，为117.8MPa。