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镁合金作为工程应用中最轻的金属结构材料,不仅具有密度低这一显著特点,而且具有比强度高、比刚度高、减震效果好、电磁屏蔽效果好等一系列优点,在航空航天、汽车行业,电子行业等工业领域应用广泛。但是镁合金的绝对强度低,这一缺点严重限制了其在工业领域的进一步发展。学者们一直在寻找合适的强化相来增强镁合金的力学性能,近几年,LPSO相因其特殊堆垛结构,能够有效提升合金的力学性能,备受学者关注。本文采用常规铸造方法制备出含有LPSO强化相的Mg-Er-Zn合金,并探索热处理工艺和添加合金化元素Al对合金中LPSO相的形貌、体积分数、分布均匀性以及对力学性能的影响规律。本文采用金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）和透射电镜（TEM）等分析测试仪器对合金的微观形貌、化学成分组成、物相组成、物相分布及原子堆垛方式等进行了观察和分析,进而探索合金力学性能变化的原因。本文的主要研究结果如下:首先采用控制Er/Zn原子比的方式,制备出高体积分数达35%的LPSO相强化的Mg-Er-Zn合金。结果表明,在原子比Er/Zn=1时,合金中不存在LPSO相;当Er/Zn=1.5时,合金中出现层片状LPSO相和鱼骨状Mg8Er1Zn1相,呈现网状分布在晶界处;当Er/Zn=2时,合金中存在少量的LPSO相,在同等原子比状态下,合金中LPSO相体积分数随着Er、Zn整体含量的增加而增加;当Er/Zn=3时,合金中LPSO相体积分数达到最大,最高达35%;当Er/Zn=4时,合金中LPSO相出现粗化现象,且体积分数减少。静态拉伸试验显示Mg96Er3Zn1合金具有良好的综合力学性能,其抗拉强度,屈服强度和延伸率都达到最佳,分别为194MPa,154MPa和9.7%,这主要是细晶强化和LPSO相第二相强化的作用。Mg96Er3Zn1合金经过最佳固溶处理工艺500℃-12h处理后,合金的硬度值有所增加,增幅不明显,这主要是由于固溶处理后合金中的晶界处18R-LPSO相部分发生溶解,溶质原子向基体内扩散析出14H-LPSO相导致析出强化作用增强的缘故。静态拉伸力学性能结果显示:Mg96Er3Zn1合金经固溶处理后抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高到207MPa、189 MPa和11.2%,分别增加了6.7%、22.7%和1.5%,综合力学性能得到明显改善。这主要是因为固溶态合金组织中产生了较大体积分数的精细针状14H-LPSO相,这种相在基体中分布更加均匀弥散,与基体产生更多的夹层结构阻碍位错的运动,且与基体界面结合力强于18R-LPSO相与基体界面结合力,所以,固溶态较铸态合金具有更加优异的综合力学性能。Mg96Er3Zn1合金经200℃时效处理出现双峰时效硬化行为,合金分别在时效8h和时效32h时达到时效硬度峰值,其硬度分别为83.4 HB和82.2 HB。双峰时效硬化行为的出现是合金中析出相强化和14H-LPSO结构相强化作用共同作用的结果。在时效8h时合金中析出大量的Mg3Er2Zn3相,体积分数达到最大,出现第一个时效硬度峰值,随着时效时间的增加,Mg3Er2Zn3相逐渐溶解,在24h时基本上消失,溶解过程中产生Er、Zn溶质原子供给于14H-LPSO相,导致14H-LPSO相体积分数的增大,在32h时达到最大,出现第二个时效硬度峰值。综上所述,第一个时效峰值硬度主要是Mg3Er2Zn3相析出强化作用的结果,第二个时效峰值硬度主要是14H-LPSO特殊结构相强化作用的结果。Mg96Er3Zn1合金中加入Al后,合金的组织结构发生明显变化,当加入1 at.%Al时,合金形貌由胞状晶转变为明显的花瓣状树枝晶形貌,一次枝晶长度达60μm以上,二次枝晶尺寸较细小,并且在晶界处分布有高体积分数的层片状LPSO相;加入3 at.%Al时,合金中枝晶变得粗大,晶界减少,分布于晶界处的层片状LPSO相体积分数也随之减少,此外,合金中出现少量树突状富铝相,沿着晶轴呈发散状分布;随着Al加入量的增大,合金中LPSO相体积分数逐渐减少,树突状富铝相体积分数逐渐增多,直至Al含量达到7 at.%时,合金中LPSO相消失不见,树突状富铝相体积分数达到最大,呈现网状结构分布在晶界处。力学性能结果表明,加入1 at.%Al时,合金性能得到提升,硬度值由76.3 HB提高到80.2 HB,抗拉强度达213 MPa、屈服强度达182 MPa、伸长率达10.1%,主要是因为该合金中含有更高体积分数的LPSO相;当加入7 at.%Al时,合金的硬度值达84.8 HB,但是抗拉强度、屈服强度、伸长率都有明显下降,这主要是因为该合金中含有高体积分数的富铝相,使得硬度得到提高,但是富铝相呈现网状分布在晶界处,割裂基体,脆性增加,在承受应力时容易产生断裂,导致强度和塑性的下降。