Mg-Gd系合金具有密度低、比强度高、比刚度高等优点,在航天领域具有广阔的应用前景。但是,随着航天工业的快速发展,航天领域对镁合金材料的力学性能提出了更高的要求。为进一步提升Mg-Gd系合金的力学性能,本文采用金相观察、X射线衍射观察、扫描电镜观察、透射电镜观察、硬度测试、电导率测试和室温力学拉伸等手段,系统研究了Er元素对Mg-8Gd-4Y-Nd-Zr合金组织与性能的影响,得出了以下结论:(1)在Mg-8Gd-4Y-Nd-Zr合金中添加Er元素可细化铸态合金晶粒,当Er的添加量在0.25-1%范围内,随合金中Er添加量的增加,合金的晶粒尺寸逐渐减少。当合金中Er含量增加到2%后,随着Er含量的持续增加,合金的晶粒尺寸基本保持稳定。Er元素的添加引起合金晶粒细化的机理为:Er的添加可有效增大合金在凝固过程中固液前沿熔体的过冷度,在一定程度上增加了合金的形核核心。(2)合金在520℃进行固溶处理时,在局部区域可观察到晶粒异常长大现象,异常长大的粗晶粒将显著降低晶粒之间的变形协调能力,并使合金发生解理断裂,显著降低合金的力学性能。(3)铸造合金较优的化学成分为Mg-8Gd-4Y-Nd-Zr-0.5Er,较优的热处理工艺为480℃/12h+215℃/24h,经该工艺处理后,合金的晶粒尺寸可以得到很好的控制,且能有效避免合金晶粒的异常长大;经固溶、时效处理后,合金的抗拉强度达到384 MPa,延伸率达到4.1%,抗拉强度较未添加Er的合金提高了26 MPa。(4)Mg-8Gd-4Y-Nd-Zr-(x)Er合金经挤压变形后,合金发生了完全动态再结晶,合金中的第二相粒子在挤压过程中被破碎,当Er添加量为2%时,合金表现出较优异的力学性能,抗拉强度达到412MPa,延伸率达到6.3%,力学性能的提升主要归功于晶粒细化和第二相粒子的破碎。