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本文:（1）利用金相显微观察、扫描电镜观察（SEM）和能谱分析（EDS）、力学性能测试和X射线衍射分析（XRD）,系统地研究了Zn含量和形变热处理工艺对Mg-Zn-Mn合金组织和性能的影响;（2）利用透射电子显微镜（TEM）、恒电位电解深浸蚀和高分辨透射显微分析（HRTEM）辅助Matalab模拟研究了时效态ZM61中析出相的形貌、分布、与基体的位向关系和界面关系,以及Mn元素在各状态下的存在形式和作用;（3）利用显微硬度测试研究了ZM61在不同温度进行单、双级时效时的时效硬化效应,同时利用TEM研究了ZM61在180℃时效过程中显微组织的演变,和预变形对ZM61时效硬化效应的影响。结果表明:（1）随着Zn含量的增加,铸态组织偏析更加严重;均匀化效果越不理想;挤压过程中,动态再结晶晶粒越容易长大,同时挤压流线增多会阻碍晶粒的长大;固溶时,对再结晶晶粒长大时晶界扩展的阻力增大,最终晶粒越细小;时效时晶粒大小与固溶态保持一致。挤压态合金的力学性能对Zn含量的变化不敏感;时效态合金的强度随Zn含量的增加呈抛物线增加,当Zn含量大于其在Mg中的固溶度极限（6.2wt.%）时,合金容易过时效,强度增加变慢,且过量的Zn会以晶界上网状析出物和晶内的大颗粒形式存在,强化作用有限反而会急剧降低延伸率。综合考虑,ZM61具有最佳的力学性能,最高强度可达366Mpa。（2） ZM61在时效过程中析出的杆状β1′相和盘状β2′相,都是具有laves结构的MgZn2相,产生时效硬化效应,双级时效处理使合金中析出相更加细小弥散,强化效应大幅增加。利用Matalab编写的orienrelat程序可以准确地绘制出任何晶带轴下两相叠加的衍射斑;β1′相和β2′相与基体的位向关系分别为:[0 001]β’1 //[11（-|2）0]α,（11（-|2）0）β’1 //（0001）α,和（0001）β’2//（0001）α, [11（-|2）0]β’1//[1010]α,它们与基体皆呈半共格界面关系;（3）铸态下大多数Mn元素固溶于基体中,均匀化过程中析出了少量细小的α-Mn颗粒,挤压完经T4处理后,大部分Mn元素以规则形状的α-Mn颗粒的形式析出,主要有三种类型:规则多边形、球状、棒状,时效过程中α-Mn颗粒的大小和形态基本保持不变,α-Mn颗粒可以作为时效过程中MgZn2相的异质形核核心,但依附α-Mn颗粒形核的MgZn2相都较为粗大。（4）在同一温度下,双级时效态合金的硬化过程进行的较快,且峰值硬度高于单级时效态;在不同温度下,时效温度越高,不论单级时效还是双级时效,达到峰值硬度所需的时间越短,峰值硬度越低,越容易过时效;ZM61在180℃进行单级和双级时效的组织演变规律相似:欠时效时组织中以β1′相的形核和伸长为主,峰时效时杆状β1′相的数量达到最大化,纵横比也达到最大值,峰时效以后,盘状β2′相的数量逐渐增多,杆状β1′相不断粗化,但也存在两点区别:一,双级时效态合金在欠时效至峰时效过程中,几乎不存在盘状相,而单级时效态组织中存在少量的盘状相;二,双级时效态合金比单级时效态合金易发生过时效,因此峰时效以后,盘状相的数量增速较快。（5）预变形可以大幅加快ZM61合金的时效析出动力学,变形量越大,加快作用越明显;预变形可以提高合金单级时效峰值硬度,但对双级时效态合金的峰值硬度的作用不明显。TEM分析发现:与未变形的试样相比,变形量为5%时,合金中析出相的数量密度大幅增加,变形量为10%时,合金中析出相的数量密度与5%时相当。