Al-Mg-Si合金是一种可热处理强化的合金,该合金具有高强重比,良好的加工成型性以及出色的可焊接性和抗腐蚀性,在现代汽车工业中得到了广泛应用。合金经过适当的热处理后,可以形成大量纳米级析出相,从而有效地阻碍位错的运动,由此导致合金的性能发生变化。因此,掌握热处理过程中析出相微观结构的演变规律,才能合理且有效地调控合金的性能。近年来,一些学者发现Zn对车身用Al-Mg-Si（-Cu）合金具有积极的作用,Zn的添加导致针状析出相的分布更细密,从而可以提高合金的峰值硬度。尽管一些报告称,在Al-Mg-Si合金中添加Zn可能会形成新的析出相,但最新地多数研究表明,Zn原子仅能影响Al-Mg-Si（-Cu）合金中已知的析出相结构。本文采用显微硬度测试、拉伸试验、透射电镜和高角度环形暗场扫描透射电镜成像技术,并结合第一性原理计算等方法,围绕合金成分、时效状态这两方面因素,系统地展开了对Al-Mg-Si-Zn合金力学性能和析出行为的研究。结果表明:Zn含量对Al-Mg-Si-Zn合金的时效硬化特性、强度及延伸率等性能有明显的影响。高Zn含量（3.0 wt.%）的合金相比低Zn含量（1.0 wt.%）而言,不仅拥有更为显著的烤漆响应和出色的时效硬化效果,还具有良好的强度及塑性。Zn含量对Al-Mg-Si-Zn合金析出相的形貌、分布和尺寸等多方面造成显著的差异。高Zn含量的合金在整个时效过程中析出分布更均匀,析出相的尺寸更细小,且析出相粗化速率更慢。相比之下,低Zn含量的合金析出强化效果则相对较弱。Zn对Al-Mg-Si合金析出行为的影响十分显著。时效析出过程中,除了观察到针状相以外,还观察到了大量板条相的存在。实验观察到的所有析出相中,仅有少量完整有序的β’’-相和Q’-相,大部分都是无序的多相复合析出相,并且包含多个Al-Mg-Si（-Cu）合金中已知的亚稳相结构单元。进一步分析发现,Zn原子可以掺杂进入各个亚稳相结构单元中,并且占据能量有利的原子位置,改变原有的析出相结构,从而形成含Zn的β’’Zn、β’Zn、U2Zn和Q’Zn相新结构。另外,根据部分多相复合析出相的原子结构详细阐述了β系和Q系析出相可能存在的结构演变方式和路径。