本文采用普通凝固法制备了Mg-4Al-2Si（AS42）、Mg-4Al-4Si（AS44）和Mg-6Al-6Si（AS66）三种合金。深入研究了普通凝固、往复挤压（RE）、热处理及Sb微合金化对三种合金微观组织、力学性能的影响规律，讨论了基体组织和Mg₂Si相颗粒的细化、强化机制。研究结果表明：通过在镁合金熔体中加入Al-Si中间合金制备的AS42、AS44和AS66合金，由α-Mg基体、汉字状及块状Mg₂Si相和β-Mg₁₇Al₁₂相组成。往复挤压可显著细化AS42合金的组织。挤压过程中，AS42合金基体发生了动态再结晶。随着挤压道次的增加，基体晶粒与Mg₂Si相颗粒不断细化。往复挤压6道次时，通过再结晶，基体形成了尺寸约3μm的等轴晶，Mg₂Si相颗粒尺寸减小到约1.4μm；挤压8道次时，基体组织和Mg₂Si相颗粒尺寸进一步减小，此时合金的抗拉强度和屈服强度均达到最大值，分别为283.5MPa和269.1MPa；挤压道次介于6～8时，晶粒和强化相尺寸基本不再变化，即合金组织的细化趋于稳定，达到了细化极限。但是，如果继续增加往复挤压道次，晶粒和强化相则会出现长大。如，当挤压道次为11时，由于挤压温度过高，导致基体晶粒和Mg₂Si相颗粒均发生长大。往复挤压也可细化AS44和AS66合金组织。挤压过程中基体发生了动态再结晶而得到细化；汉字状Mg₂Si相颗粒得到了显著细化，粗大的骨骼状Mg₂Si相在挤压破碎后呈较大的块状分布于基体中。往复挤压可大幅提高铸态AS42合金的力学性能。铸态和往复挤压态AS42合金中，Mg₂Si颗粒尺寸遵从Weibull分布；在挤压过程中，汉字状Mg₂Si颗粒依弯曲机制而破碎成块状或条状，随挤压道次的增加，条状颗粒依短纤维加载机制而破碎，块状颗粒依剪切机制而破碎；颗粒开裂的概率与颗粒相对密度成正比，与基体晶粒尺寸平方成正比，与外加真应力的5次方成正比。对挤压态AS42合金进行T4与T6处理后，Mg₂Si颗粒的形貌与尺寸只发生微小变化，说明Mg₂Si相具有较高的热稳定性；而基体晶粒粗化，使合金的力学性能降低。挤压态AS42合金在150℃高温下的短时拉伸试验表明，挤压道次小于8时，挤压道次对合金抗拉强度影响不大；当挤压道次为8时，合金的抗拉强度开始迅速增加；当挤压道次为11时，合金的抗拉强度最高，为256MPa，与铸态高温抗拉强度相比，增长163.9％；挤压态AS42合金的高温抗拉强度均高于相同道次挤压态AS44和AS66合金的。微量Sb的加入使铸态AS44和AS66合金中的Mg₂Si相由粗大枝晶状转变为细小枝晶状，随着组织的改善，合金的抗拉强度和屈服强度均得到不同程度的提高。研究认为，合金中加入Sb后形成高熔点Mg₃Sb₂相，弥散分布的Mg₃Sb₂相与Mg₂Si相存在界面共格对应，成为Mg₂Si相非均质形核的核心，阻碍其进一步长大。