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Mg-Al系合金在凝固过程中由于成分偏析的产生，导致了β-Mg17Al12相沿晶析出，当铝含量超过9％（质量分数）时合金强度和延展性均有下降。前期研究表明，AZ91D镁合金经均匀化退火处理后，其强度和塑性都有不同程度的提高，为此，本文试图提高Mg-Al合金中铝含量，分别至10％、11％、12％，探讨凝固过程和均匀化退火工艺参数对合金组织和力学性能的影响规律。 本文采用石墨铸型和金属铸型两种铸造方法制得铝含量分别为9％、10％、11％、12％（质量分数）的Mg-Al合金，然后对其进行均匀化退火。利用OM、SEM、EDS等观察合金的组织及相组成，并对合金的布氏硬度及金属拉伸进行测试，对合金的凝固过程和脱溶析出过程进行分析，探讨不同的冷却方式对合金组织和力学性能的影响。试验结果及分析表明: 1)铸态四种不同铝含量的Mg-Al-Zn合金均主要由α-Mg基体和晶界处粗大网状分布的离异共晶β相组成。随着铝含量的增加，晶界上β-Mg17Al12相数量明显增多，晶粒尺寸变小。采用金属型铸造的合金组织较石墨型的明显细小。铝含量（质量分数％）分别为10％、11％、12％的Mg-Al合金屈服强度分别为122.4 MPa、123 MPa、132 MPa比铝含量为9％时合金的屈服强度114.6 MPa分别增加了6.8％，7.3％，15.2％，抗拉强度也提高了分别为33.5％，19.2％，21.5％，提高幅度较屈服强度大，合金的延伸率先增后减。 2)石墨型Mg-10Al-1Zn、Mg-11Al-1Zn、Mg-12Al-1Zn镁合金经过均匀化处理后，粗大网状的β相溶解，连续冷却过程中β-Mg17Al12相以层片状脱溶析出。随着冷却速度的降低，β相析出量增多，层片间距变大。Mg-10Al-1Zn合金、Mg-11Al-1Zn合金、Mg-12Al-1Zn合金分别在0.70K/min，1.10 K/min，1.21K/min冷速时达到完全析出，此时硬度最高分别为81.2HB、76.8HB、87.7HB。 3)经均匀化后采用等温冷却，β-Mg17Al12相同样以层片状组织析出。等温温度一定时，β-Mg17Al12相析出量随着时间地延长而增加。Mg-10Al-1Zn合金、Mg-11Al-1Zn合金、Mg-12Al-1Zn合金在200℃等温冷却6h时晶粒内部均未达完全析出;在250℃达完全析出的时间为6h;300℃达完全析出时间分别在4h，2h，2h。β-Mg17Al12相平均层片间距随等温温度升高而增大，层片组织达完全析出时间下降。在250℃等温4h时Mg-10Al-1Zn镁合金δb达最高218MPa，延伸率为4.4％，等温6h时δ0.2达最高143.7 MPa，与铸态相比分别提高了26.3％和22％，23.3％。在250℃等温4h时Mg-11Al-1Zn合金δ0.2和δb达最高，分别为162MPa，210MPa，延伸率为1.4％，与铸态相比分别提高了31.7％、36.4％和27.3％。在250℃等温6h时Mg-12Al-1Zn合金δ0.2达最高164 MPa和8h时δb达到最高为178MPa，延伸率为1.25％，与铸态相比分别提高了24.2％，13.3％和13.6％。断口形貌由铸态的沿晶脆性断裂转变为具有一定微观塑性变形的混晶断裂特征，断口中可以明显看到组织中的层片状形貌。