镁合金作为轻质的工程结构材料，其在汽车、航空航天和其它领域的应用前景广阔。然而，现有镁合金的高温力学性能等还难以满足工业生产的需要。因此，有必要进一步研究开发高性能的新型镁合金。Mg-Al-Sr系镁合金作为一种有潜力的低成本耐热镁合金，其研究一直受到国内外的广泛关注和高度重视。然而，目前国内外对于Mg-Al-Sr系镁合金的研究主要集中在相对低铝含量（≤6wt%）的镁合金上，对于相对高铝含量（≥10wt%）的Mg-Al-Sr系镁合金的研究还非常少。因此，针对高铝含量的Mg-Al-Sr系镁合金的组织和性能控制展开基础研究，对于高性能Mg-Al-Sr系镁合金的开发和推动其应用具有非常重要的理论指导意义和实际应用价值。本文基于设计的Mg-12Al-2Sr-0.3Mn（wt.%）镁合金，利用光学显微镜（OM）、彩色金相（CM）、扫描电子显微镜（SEM）及能谱分析（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、差热分析（DSC）以及抗拉性能测试等手段，研究了Ca和Ti微合金化以及热处理对Mg-12Al-2Sr-0.3Mn镁合金显微组织和力学性能的影响，并得到了以下主要研究结果：1） Mg-12Al-2Sr-0.3Mn试验镁合金的铸态组织主要由-Mg、Mg17Al12和Al4Sr三种相组成，添加0.1-0.3wt%Ti到Mg-12Al-2Sr-0.3Mn镁合金中对合金中相的类型没有明显影响，但可以细化晶粒，并且随着Ti添加量从0.1wt%增加到0.3wt%，晶粒细化效果逐渐增加。2）添加0.1-0.3wt%Ti对Mg-12Al-2Sr-0.3Mn试验镁合金的室温抗拉性能有一定的影响，随着Ti含量从0.1wt%增加到0.3wt%，试验合金的铸态抗拉强度和屈服强度逐渐增加但延伸率逐渐下降。同时，含Ti和不含Ti的试验镁合金经T6（420℃×24h+水淬+250℃×32-48h+空冷）热处理后，合金的抗拉强度和屈服强度被改善，但延伸率略有下降。此外，在时效温度保持250℃不变条件下，随着时效时间从16h增加到32h，试验镁合金的室温抗拉强度和屈服强度增加比较明显，而延伸率则变化不明显，然而随着时效时间进一步从32h增加到48h，合金的室温抗拉强度、屈服强度和延伸率基本上变化不大。3）添加0.3wt%Ca到Mg-12Al-2Sr-0.3Mn镁合金中对合金中合金相的类型没有明显影响，但对合金的晶粒具有一定的细化作用，因而对合金的铸态抗拉强度和屈服强度有一定的改善。同时，含Ca试验镁合金经T6（420℃×24h+水淬+250℃×32-48h+空冷）热处理后，合金的抗拉强度和屈服强度被改善，但延伸率略有下降。此外，在时效温度保持250℃不变条件下，随着时效时间从16h增加到32h，含Ca试验镁合金的室温抗拉强度和屈服强度增加比较明显，而延伸率则呈下降趋势。然而，随着时效时间进一步从32h增加到48h，合金的室温抗拉强度和屈服强度下降，而延伸率则变化不大。4）添加0.3wt%Ca+0.2wt%Ti到Mg-12Al-2Sr-0.3Mn镁合金中对合金中相的种类没有明显影响，但对合金的晶粒具有一定的细化作用。与单独添加0.3wt%Ca和0.2wt%Ti相比，添加0.3wt%Ca+0.2wt%Ti对Mg-12Al-2Sr-0.3Mn镁合金晶粒的细化效果比单独添加0.2wt%Ti和0.3wt%Ca的细化效果差。5）添加0.2wt%Ti+0.3wt%Ca到Mg-12Al-2Sr-0.3Mn镁合金中可以使合金的铸态抗拉强度和屈服强度略有提高，但对延伸率的影响不明显。而与单独添加0.3wt%Ca和0.2wt%Ti相比，添加0.3wt%Ca+0.2wt%Ti对Mg-12Al-2Sr-0.3Mn镁合金室温抗拉强度和屈服强度的改善作用不如单独添加0.3wt%Ca和0.2wt%Ti。同时，含Ca和Ti的试验镁合金经T6（420℃×24h+水淬+250℃×32-48h+空冷）热处理后，合金的室温抗拉强度和屈服强度被改善，但延伸率略有下降。此外，在时效温度保持250℃不变条件下，随着时效时间从16h增加到32h，含Ca和Ti试验镁合金的室温抗拉强度和屈服强度增加比较明显，而延伸率则呈下降趋势。然而，随着时效时间进一步从32h增加到48h，合金的室温抗拉强度下降，而屈服强度和延伸率则变化不大。