自从第一次在镁合金中发现了LPSO结构相以来,近十几年,含长周期堆垛有序（LPSO）结构的Mg-RE（稀土=Y,Gd,Er,Ho,Dy,Er,Sm）-TM（过渡金属=Zn,Cu,Ni,Al）系镁合金引起极大关注并得到广泛研究。本文受生物植入镁合金材料的启发,设计制备了含LPSO结构的Mg-4Y-2Zn（WZ42）合金,通过部分或全部取代Mg-4Y-2Zn合金中的Zn,制得Mg-4Y-1Zn-1Cu（WZC411）和Mg-4Y-2Cu（WC42）两种合金,以开发LPSO相增强的快速降解镁合金。论文通过元素调控、热处理及挤压加工,以改变材料的组织结构,第二相的成分组成、含量、形态和分布,从而调控材料的力学性能和腐蚀速率,期望得到力学性能较高,腐蚀速率适合实际工程应用的镁合金材料,为开发高强快速降解镁合金提供基础数据支持。论文采用Jmat-pro、OM、SEM、XRD、SPM、析氢法、电化学测试以及拉伸测试等方法,研究了Cu元素、热处理及挤压加工对合金组织演变、腐蚀降解和拉伸力学的影响。最终得到以下结论:通过设计Cu逐步取代Mg-Y-Zn合金中的Zn,分别对比研究了Mg-4Y-2Zn,Mg-4Y-1Zn-1Cu和Mg-4Y-2Cu合金。Cu的引入细化合金的晶粒尺寸;合金中LPSO相的构成成分从Mg₁₂YZn转变为Mg_92.5Y₄（Zn,Cu）_3.5,再到Mg₉₂Y_4.5Cu_3.5。Cu取代Zn元素减弱了腐蚀产物膜的致密度;同时Cu导致合金中LPSO相含量的增多,增加了其壁垒保护和电偶腐蚀的双重作用;此外,LPSO相成分的改变增大了合金腐蚀热力学驱动力,协同作用下WC42样品具有最快的腐蚀降解速率。由于Cu在镁中的溶解度极低,致使形成的大量LPSO相呈网状分布在晶界处,在牺牲伸长率的前提下,微弱的增强了含Cu合金的强度。在甄选出铸态Mg-4Y-2Cu合金的基础上,对其进行了不同温度的固溶处理。Mg-4Y-2Cu合金的晶粒随温度的升高会发生粗化;且原本合金中的LPSO相和Mg₂Cu相,在460℃以上转变成Mg₇₇Cu₁₈Y₅相。随着固溶处理温度的升高,Mg-4Y-2Cu合金的腐蚀降解速率先加快,随后又显著减缓。低温（400℃,430℃）下固溶处理的合金第二相微电偶加速作用大于壁垒保护作用,因此合金的腐蚀降解速率较快;而高温（460℃,500℃）下固溶处理的合金中尽管新形成的Mg₇₇Cu₁₈Y₅相的阴极活性较高,但由于数量较少且不连续,因此合金腐蚀降解速率得到减缓。固溶使得Y重溶到基体中,在固溶强化和第二相强化作用下,400℃和430℃固溶的Mg-4Y-2Cu合金的极限抗拉强度得到提高,分别提高到了175和176MPa。最后,我们对Mg-4Y-2Cu合金进行了固溶时效和挤压时效处理。T6工艺使得Mg-4Y-2Cu合金部分晶粒内部析出了层片状的LPSO相;而T1和T5处理的Mg-4Y-2Cu合金,动态再结晶作用促使合金组织显著细化,破碎的纳米级Mg₂Cu和LPSO相弥散均匀分布在挤压合金内。T6处理减缓了合金腐蚀降解速率,得益于部分晶粒内部析出了层片状LPSO相,阻碍了腐蚀在该种晶粒内部的各向同性扩展;T1和T5处理导致合金晶界增多,扩大了晶界/基体的电偶腐蚀作用,同时弥散分布的阴极第二相也扩充了微电偶发生位点,使得合金具有较快的腐蚀降解速率。三种工艺均改善了Mg-4Y-2Cu合金的力学性能。而尤以T1和T5态合金的屈服强度和抗拉强度,分别为194MPa,251MPa和196MPa,258MPa,均已达到了商用AZ系列镁合金的强度范围要求。