Mg-Zn-RE镁合金由于存在长周期有序(LPO)相、准晶相（I相）等强化相而受到广泛的关注。2001年，Kawamura等通过快速凝固粉末冶金方法制备出室温下屈服强度高达610MPa、延伸率达到5％的LPO相增强Mg97Zn1Y2合金。如此高的室温屈服强度是商用AZ91-T6合金的4倍，也高于其他商用钛合金(Ti-6Al-4V)和铝合金(7075-T6)。其高温屈服强度同样优异，423K时最高可达到510MPa。由于Mg-Zn-Y合金优良的力学性能，人们开始对Mg-Zn-Y合金的制备、组织结构和性能展开大规模的研究，但研究中缺乏对合金相平衡的了解，限制了合金的开发。本论文将通过实验方法，系统研究Mg-Zn-Y和Mg-Zn-Gd三元系富镁区域的相平衡关系，研究结果将为LPO镁合金成分设计提供切实可靠的理论依据，同时也为镁合金中Zn、Y、Gd合金化提供理论指导。　　本研究采用扫描电镜和X-射线分析方法，对Mg-Zn-Y和Mg-Zn-Gd三元系400℃和500℃富镁区相平衡进行了实验测定。结果如下:　　(1)在Mg-Zn-Y三元系中存在着X、W、Z、I四个三元金属间化合物，它们均与α-Mg构成相平衡;其中具有强化效果的X相，即LPO相在400℃和500℃为稳态相，而准晶相I相在400℃时稳定存在，500℃长时间热处理后消失，说明其热力学稳定性次于LPO相。　　(2)确定了上述三元金属间化合物的成分范围，特别是Zn、Y在LPO相中的固溶度，为4.1～5.35 at％ Zn、5.5～8.5 at％Y，因此只有当Zn/Y比在0.48～0.97范围内时才能获得α-Mg+LPO两相LPO镁合金;Zn/Y比增大，将析出脆性的W相，而Zn/Y比减小，析出Mg24Y5。　　(3)在Mg-Zn-Gd三元系中同样存在着X、W、Z、I四个三元金属间化合物，它们与α-Mg的相平衡关系，以及LPO相与准晶相的热力学稳定性都与Mg-Zn-Y体系相似;Mg-Zn-Gd系LPO镁合金理想的Zn/Gd比在0.42～0.64范围内。Zn/Gd比增大，析出W相，而Zn/Gd比减小，析出Mg5Gd。　　(4)与早期Mg-Zn-Y计算相图比较发现，LPO相成分区域与计算结果较为吻合，但计算预测的W相区和准晶I相区与实验结果差别较大;另外实验结果证明三元化合物Z相亦与α-Mg构成相平衡，而计算相图中Z相不能与α-Mg构成相平衡;计算结果中YZn2与α-Mg构成相平衡，而实际上YZn2相不能在Mg基体中析出。　　(5) Mg-Zn-Y和Mg-Zn-Gd铸态合金中均有LPO相，这与以往对LPO镁合金的认识不同。铸态LPO相的成分与400和500℃平衡态成分有一定差别，表现在Y和Gd的固溶度更大一些。