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本文采用熔炼、均匀化处理及热挤压等工艺制各了具有LPSO结构增强的Mg-xY-2.5Zn-0.4Zr-0.41Gd（x=5.83，7，8.5，wt％)、Mg-8.5Y-1.25Zn-0.5Zr-0.5Gd-xCa(x=0，0.1，0.5，wt%)和Mg-5.835Y-2.5Zn-0.4Zr-xGd(x=0，0.83，1.67，wt%)三组合金。采用OM、XRD、SEM、EDS和TEM等研究了合金元素Y、Ca和Gd对Mg-Y-Zn合金铸态、均匀化处理态和挤压态组织和力学性能的影响；对比研究了不同条件下合金组织演化及LPSO结构的转变及特征，并探讨了时效处理对Mg-xY-2.5Zn-0.4zr-0.41Gd(x=5.83，7，8.5，wt%)和Mg-8.5Y-1.25Zn-0.5Zr-0.5Gd-xCa(x=0，0.1，0.5，wt%)合金组织演化和力学性能的影响，得到以下主要结论： (1)Mg-xY-2.5Zn-0.4Zr-0.41Gd(x=5.83，7，8.5，wt%)合金铸态、均匀化处理和挤压态组织均由α-Mg基体、X-Mg12(Y,Gd)Zn相和W-Mg3(Y,Gd)2Zn3相组成。随Y含量增加合金铸态组织得到细化，晶粒内层片状LPSO结构体积分数减小，晶界第二相增多、粗大；挤压及均匀化处理后，随Y含量的增加，Mg-xY-2.5Zn-0.4Zr-0.41Gd(x=5.83，7，8.5，wt%)合金的拉伸性能逐渐降低，这是由于LPSO结构对合金的强化效果高于晶粒细化作用，且层片状LPSO结构比分布于晶界的块状X-Mg12(Y,Gd)Zn(LPSO结构)相和W-Mg3(Y,Gd)2Zn3相强化效果更佳。 (2)Ca含量变化对Mg-8.5Y-1.25Zn-0.5Zr-0.5Gd-xCa(x=0，0.1，0.5，wt.%)合金晶粒大小影响不明显，但0.1%Ca合金组织中X-Mg12(Y,Gd)Zn相体积分数高于其他合金，由于X-Mg12(Y,Gd)Zn相硬度高，在挤压变形过程中可以细化合金晶粒，0.1%Ca合金挤压态组织更细小。因此，0.1%Ca合金的室温、高温拉伸力学性能最佳。 (3)Mg-8.5Y-1.25Zn-0.5Zr-0.5Gd-0.1Ca合金铸态组织中的LPSO结构为18R型，在500℃×14h均匀化处理过程中由18R转变为14H，而在热挤压变形过程中LPSO结构类型没有变化，14H比18R相对稳定。Mg-5.83Y-2.5Zn-0.4Zr-0Gd合金铸态组织中的LPSO结构为14H型，Mg-5.83Y-2.5Zn-0.4Zr-1.67Gd合金铸态组织中LPSO结构为18R型。均匀化处理和热挤压后Mg-5.83Y-2.5Zn-0.4Zr-xGd(x=0，1.67，wt%)合金组织中的LPSO结构均为14H型，Gd元素改变了铸态组织中LPSO结构的类型。 （4）挤压态Mg-xY-2.5Zn-0.4Zr-0.41Gd(x=5.83,7,8.5，wt%)、Mg-8.5Y-1.25Zn-0.5Zr0.5Gd-xCa(x=0,0.1,0.5，wt%)和Mg-5.83Y-2.5Zn-0.4Zr-xGd(x=0,0.83,1.67，wt%)合金优异的力学性能取决于LPSO结构的体积分数、形貌及分布。在热挤压过程中，组织中的层片状LPSO结构出现弯曲、变形、破碎和扭折等现象。LPSO结构硬度高、高温稳定性良好，变形后合金组织得到进一步细化，对合金的强化主要源于细晶强化、扭折带的形成和纤维增强机制。另外，组织中X-Mg12(Y，Gd)Zn相和W-Mg3(Y，Gd)2Zn3相良好的高温稳定性也是这三组合金高温力学性能优异的重要原因。