与其他金属材料一样，常常对镁合金施加种种热处理来改善其使用性能或工艺性能，常用的热处理方法有退火、固溶-淬火、时效等，选用哪种热处理与合金成分、产品类型（铸件还是加工的）以及预期的工作条件有关。
　　镁合金为何可进行热处理
　　镁合金的热处理基础是依赖于合金在固态加热及冷却过程中组织结构的变化有成分及组织均匀化、回复与再结晶，以及固态相变过程。镁合金的基本固态相变形式是固溶化（溶解）与过饱和固溶体的分解（脱溶、析出、沉淀），与铝合金、铜合金中的变化规律相似。
　　镁合金过饱和固溶体的分解过程符合一般合金过饱和固溶分解时的阶次规则，通常都经过GP区、过流相、平衡相阶段等，但是不同的镁合金系有不同的特点，扼要说明于下。
　　Mg-Al-(Zn）合金过饱和固溶体的分解
　　Mg-Al系合金在共晶温度（437℃）以下的平衡组织为Mg基固溶体+Al12Mg17化合物。Al在Mg中的固溶度随温度降低而明显减少，从437℃的11.5%降低到室温下的约1%。因此，原则上可利用固溶-淬火后得到铝在镁中的过饱和固溶体，然后再进行时效，使过饱和固溶体分解，从中析出能使合金强化的脱溶相，即发生时效强化。不过实际上，Mg-Al系合金的时效强化甚微，没有实用价值。因而转向Mg-Al-Zn系合金。
　　Mg-Al-Zn系合金是最早也是广泛应用的镁合金，从上世纪30年代以来，很多学者及研究人员对该系合金的脱溶过程、脱溶相的结构、形貌及分布作了细致的研究。即使在时效温度较低的情况下，也均直接从过饱和固溶体中直接析出平衡相Al12Mg17，在任何情况下都不出现GP区或过渡相结构，可见其脱溶序列极为简单。
　　Al12Mg17相的脱溶以两种方式进行：晶内的全面析出，从晶界开始发生的胞状析出或不连续析出。通常，它们在合金中同时发生，并在广泛的时效温度区内并存且相互竞争，争夺地盘。
　　目前应用的Mg-Al-Zn系合金AZ61及AZ91等的Zn含量不影响合金的相组成及脱溶情况。Mg-Al合金中Al12Mg17相的脱溶有一定的时效硬化效应，AZ91合金的时效硬化曲线如图1所示，表明时效开始时有一段孕育期，随后硬度HV稳定地上升到峰值。
　　不连续脱溶对Mg-Al合金的力学性能都不利，因此要求减少此种脱溶相所占的比例。不连续脱溶的发生与合金成分、时效温度及时效前的冷变形有关，同时固溶处理温度、淬火冷却速度等也有一定的关系。固溶处理温度高，合金成分更均匀，有利于连续脱溶；冷却速度低如空冷，可扩大不连续脱溶范围。因此，适当地选择合金成分及工艺条件有利于改善合金性能，淬火冷却速度对AZ92A合金时效组织及性能的影响见下表。