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由于具有高的比强度、比刚度,Mg合金作为结构材料越来越多的应用到了电子、航空、汽车等领域。但是,镁合金较低的力学性能和较差的耐腐蚀性限制了其进一步应用。最近几年,一种含有长周期结构的镁合金得到了人们的持续关注,这种合金在常温和高温都表现出了优良的力学性能。本文通过常规铸造、轧制变形的方法制备高强度Mg-Y-Ni-Zn合金,研究了长周期结构的形成、转化机理,合金元素对合金显微组织和力学性能的影响以及长周期堆垛有序增强镁合金的变形强化机理。研究结果如下：(1)铸态Mg96Y3NixZn1-x合金的显微组织由18R结构长周期相和镁基体组成。随着合金中Ni含量的减少,块状18R结构的长周期逐渐向层片状转变；同时,18R结构的长周期相的相变温度逐渐降低。(2)经过500℃固溶24h处理后,Mg96Y3NixZn1-x合金中随着Ni含量的降低,晶界处块状或网状的18R结构的长周期有逐渐转变为晶内细条状14H结构长周期相的趋势。当Ni量低于0.2at.%,固溶时间延长至40h后,块状或网状的18R结构的长周期相基本上完全转变为晶粒内细条状14H长周期相。(3) Mg96Y3Ni1合金中添加Ti后,合金晶粒尺寸明显细化,当Ti的含量为0.2%(at.%)时,晶粒尺寸最细小。Ti的加入增大了固液界面前面的过冷,增大了过冷区内的形核率,同时抑制了晶粒的长大,从而达到细化效果。(4)经过6道次轧制,总变形量达62%后,Mg96y3Ni1Zn1合金内部18R长周期相发生不同程度的扭折变形,少部分长周期相被挤碎成小的颗粒状；同时,基体内部形成动态再结晶组织和孪晶,在动态再结晶晶粒中同样发现孪晶。均匀化过程中析出的方块(Mg, Zn, Ni) Y相和被挤碎的颗粒状长周期相钉扎在动态再结晶晶界上,阻碍了动态再结晶晶粒的长大。(5)经过同样的轧制工艺后,Mg95.8Y3Ni1Ti0.2合金内大部分网状长周期相被挤碎,形成小颗粒,少部分长周期相发生扭折。基体内部同样有动态再结晶和孪晶组织。(6)经过6道次轧制,总变形量达62%后,Mg96Y3Ni1Zn1和Mg95.8Y3Ni1Ti0.2合金的力学性能均得到明显改善,室温下抗拉强度、伸长率分别达到383MPa,16%,和358MPa,18.5%。(7)轧制后合金中长周期相通过晶格扭转形成的扭折,提高了长周期相进一步变形能力,形成的扭折增加了长周期相界面,能有效阻碍变形过程中位错的运动并能抑制微裂纹的扩展传播,同时,扭折还能释放应力集中,减小了裂纹开裂的倾向；动态再结晶和孪晶组织有效的细化了基体晶粒,改善了合金的强度和塑性。合金的力学性能的提高是以上多种因素协调作用的结果。