镁(Mg)合金被誉为“21世纪绿色工程材料”，其密度低，比强度高，比刚度高，阻尼性能好和电磁屏蔽性能优良、尺寸稳定性高、易切削加工、可回收利用等诸多优点使其在轨道交通、航空航天、电子通讯、生物医药、国防军事等领域具有广阔的应用前景。然而，镁合金较差的塑性、较低的绝对强度限制了其进一步的应用。Mg-RE-TM体系合金因其具有独特的结构和优良的综合力学性能成为近年来镁合金研究的热门方向。本文以近年来报道较多的Mg-Y-Zn系合金作为基础，设计制备出Mg96Y2Zn2(MYZ)，Mg96Y2Zn1Ni1(MYZN)，Mg96Y2Ni2(MYN)，Mg96Y2Zn1Co1(MYZC)，Mg96Y2Co2(MYC)和Mg96Y2Zn1Co0.5Ni0.5(MYZCN)(at.%)合金，研究了过渡族金属元素Co和Ni对Zn的替换对合金微观组织和力学性能的影响，为高强韧镁合金的进一步研究和应用提供了一定的实验依据和理论基础。
　　首先，我们研究了Ni对Zn的替换对Mg-Y-Zn系合金显微组织和力学性能的影响，对铸态，固溶态和挤压态MYZ，MYZN和MYN合金的组织和力学性能进行了系统研究。研究结果表明合金主要由α-Mg基体，LPSO相和金属间化合物组成。通过用Ni代Zn，LPSO相和金属间化合物的体积分数逐渐增加，导致铸态合金具有较高的屈服强度和较差的延展性。此外替，LPSO相的形貌发生明显改变，逐渐从块状LPSO转变为薄层状LPSO。均匀化处理后，LPSO相的体积分数增加，金属间化合物数量减少，LPSO相形貌保持不变。经430℃挤压后的MYZ，MYZN和MYN合金的拉伸屈服强度分别为325、340和385MPa。强度的提高是由于随着Ni对Zn的替代，LPSO相数量增加且形貌不同。此外，合金强度的提高伴随着延展性的轻微下降。
　　其次，我们研究了Co对Zn的替换对Mg-Y-Zn系合金显微组织和力学性能的影响。Co对Zn的替代引起LPSO相体积分数急剧降低，并且出现Mg3(Co,Y)和MgYCo4等金属间化合物。相较于Zn，Co优先形成Mg3(Co,Y)，MgYCo4相，故Co与Mg，Y原子形成LPSO相的能力较Zn弱。固溶处理后，MYZ合金中LPSO相增多，MYZC合金基本维持不变，然而MYC中的LPSO相基本全部溶进基体中，说明经过Co对Zn的替代，LPSO相类型发生了明显改变。挤压态MYZ，MYZC和MYC合金强度逐渐下降，屈服强度分别为310、245和215MPa，延伸率先升高后降低。强度显著降低主要归因于LPSO相体积分数的降低和晶粒尺寸的增加。
　　本文的最后，我们研究了Co和Ni对Zn的复合替换对Mg-Y-Zn合金显微组织和力学性能的影响。挤压态MYZ，MYZC，MYZN和MYZCN合金中的LPSO相的体积分数分别是39.2%，32.4%，42.5%和47.8%。室温下单轴拉伸试验表明，经过430℃挤压后，四种合金的屈服强度分别为315，245，340和345MPa，屈服强度的变化是由于各合金中LPSO相体积分数变化所引起的。