镁合金作为最轻的商用金属结构材料,具有高的比强度、比刚度,优良的阻尼性能等优点。镁合金在航空航天、汽车、3C等领域逐渐受到人们的关注,成为最具发展潜力的结构材料之一。室温强度不高、塑性差等因素制约了镁合金的发展。Mg-Al-Sn三元系具有较低的层错能,正发展成为一种性能优良的新型镁合金。然而,目前国内外对Mg-Al-Sn的研究还不够系统和深入。在本工作中,根据Mg-Al-Sn热力学数据构建了三元相图并设计了Mg-x Al-y Sn-0.3Mn（x=1,3,6,9;y=1,3,5）合金。基于金相分析、扫描电镜、能谱、X射线衍射、电子背散射衍射、透射电子显微分析、拉伸试验等手段,研究了成分对铸态合金显微组织与力学性能的影响、成分以及加工工艺对挤压态合金显微组织与力学性能的影响,探讨了铸造合金的晶粒细化机制以及挤压态合金的再结晶机制与强化机制,研究了部分合金的热压缩流变行为,确定了其本构方程以及热加工参数。主要结果如下:①Mg-Al-Sn-Mn合金主要含α-Mg、Mg17Al12和Mg2Sn,以及少量的含锰化合物[Al8Mn5、Al8（Mn,Fe）5]。通过edge-to-edge模型计算表明Mg17Al12与Mg2Sn存在惯习面（220）Mg2Sn//（330）Mg17Al12（夹角1.11o）、<001>s Mg2Sn//<22—1—>zMg17Al12。在合金凝固过程中,α-Mg首先形核并长大;随着温度的降低,Mg2Sn经过共晶反应L→α-Mg+Mg2Sn形核并长大;随着温度的进一步降低,Mg17Al12在Mg2Sn的惯习面上通过共晶反应L→α-Mg+Mg17Al12+Mg2Sn形核并长大;待液相消耗完毕,凝固完成。最终,铸造合金的晶粒随Al含量的增加而显著细化;Sn也有一定的细化效果,但弱于Al。铸造合金的强度随合金化元素含量的增加而增加,Sn对合金的强化效果弱于Al。②在未完全再结晶的挤压态Mg-x Al-y Sn-0.3Mn（x=1、3,y=1、3、5）合金中,粗大的未再结晶区域含较强的（101₀）、（0001）织构,未再结晶晶粒的（0001）基面法线方向以及<112—0>滑移方向趋向垂直于挤压方向;合金沿挤压方向受拉应力时,未再结晶区域<a>基面滑移系具有较小的施密特因子。再结晶弱化（101₀）织构,使再结晶晶粒的（0001）基面以及<112—0>滑移方向趋向平行于挤压方向;合金沿挤压方向受拉应力时,再结晶晶粒<a>基面滑移系具有较大的施密特因子。增加合金化元素含量或提高挤压温度可促进再结晶,降低合金的拉伸屈服强度;反之可有效提高合金的拉伸屈服强度。Mg-x Al-y Sn-0.3Mn（x=y=1,3）合金综合性能较优异（屈服强度>200 MPa、延伸率²0%）③在完全再结晶的挤压态Mg-x Al-y Sn-0.3Mn（x=6、9,y=1、3、5）合金中,第二相（Mg17Al12、Mg2Sn）在热挤压过程中动态析出,有效阻碍再结晶晶粒长大,使成分、挤压温度对再结晶晶粒尺寸的影响变小;固溶强化、第二相强化是合金主要的强化机制。增加合金化元素含量或提高挤压温度可有效提高合金的拉伸屈服强度;Mg-9Al-y Sn-0.3Mn（y=1,3,5）合金具有较高的屈服强度（>280 MPa）。④在挤压态Mg-Al-Sn-Mn合金中,分别研究了Al8Mn5、Mg2Sn、Mg17Al12与Mg基体的位向关系。Mg2Sn沿基面析出,两者位向关系为:（0001）Mg//（03?3）Mg2Sn,[21?1?0]Mg//[1?22]Mg2Sn;Mg17Al12析出相同样沿基面析出,两者位向关系为:（0001）Mg//（22?2）Mg17Al12,[21?1?0]Mg//[122]Mg17Al12;Al8Mn5析出相与Mg基体的位向关系为:（2₁₁0）Mg//（202₀） Al8Mn5, [2₄2₃]Mg//[011₁]Al8Mn5。⑤通过热模拟实验研究了Mg-x Al-y Sn-0.3Mn（x=y=1,3）合金的热压缩行为;计算了这些合金的热变形参数,确定了这些合金的本构方程。