镁合金因具有低密度、易回收、比强度和比刚度高等一系列优点,而被用于汽车、航空、电子、军事及其他工业领域。但绝对强度低、高温稳定性差仍然限制着镁合金的广泛应用。Mg-Sn系合金因为其优良的变形能力和其中含有的高熔点Mg2Sn相(770℃),从而使其综合性能以及热稳定性高于传统的Mg-Al-Zn和Mg-Zn-Zr系列合金。另外,有报道称在Mg-Sn系合金中添加Zn或Al可以明显提高其时效强化的效果。另外,研究表明通过选择合适的Zn/Al(锌铝质量比),可以通过普通铸造的手段在Mg-Sn合金中得到准晶相,而准晶相作为一种强化相,对合金性能的提高有着积极的作用。因此,在Mg-Sn系合金中仅仅加入廉价的Zn和Al后,合金的综合性能性能便有望得到很大的提升,这也为不含稀土的耐热镁合金的研发提供了一种可能。因此,本文通过向Mg-Sn合金中复合添加Zn和Al,并进行等通道挤压(ECAP),获得综合性能最优的Zn/Al比,然后对这种Zn/Al比的合金进行时效处理,探究挤压前时效对合金性能的影响,最后,找到既能提高合金性能又适合生产应用的ECAP道次,以求强化效果的最大化。利用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对合金的显微组织和相组成进行了分析;并通过维氏显微硬度及室温拉伸性能来表征合金的力学性能。研究结果表明:(1)在Mg-8Sn合金中分别加入5%、6%和7wt.%的Zn和2wt.%的Al(Zn/Al质量比分别为2.5,3和3.5),并分别进行2道次的ECAP后,Mg-8Sn-6Zn-2Al(TZA862)合金由于更强的细晶强化和析出强化效果,以及更高的加工硬化能力而显示出最佳的强度和塑性。而且,在TZA862和TZA872合金中发现了准晶相的存在。(2)由于Mg-Sn合金具有优良可时效性,因此对TZA862合金进行了挤压前时效处理(Aging prior to ECAP,APE),结果表明,挤压前时效不仅可以通过有效细化晶粒、增加细小第二相的体积分数、提高织构强度来提高合金强度,而且可以减少粗大未变形颗粒的数量,显著提高合金的伸长率。(3)通过对TZA862合金进行不同道次的等通道挤压后发现,6道次挤压试样(6p sample)具有最佳的综合性能,由于其较小的平均晶粒尺寸、较好的析出强化效果和较高的织构强度而表现出较高的强度,数量较少的粗大第二相粒子以及较高的加工硬化能力Hc使其表现出较高的伸长率;8道次挤压试样的虽然屈服强度更高,但是较低的加工硬化能力、数量较多的粗大第二相粒子使其伸长率明显降低。