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本论文主要研究对象是Mg-11Gd-4.5Y-1Nd-1.5Zn-0.5Zr稀土合金，研究内容包括合金在铸态，挤压态，挤压峰值时效态，挤压退火处理态时的组织结构，第二相，织构和力学性能。重点研究了1.合金在热加工过程中的组织和织构演变，及第二相，动态再结晶和织构之间的内在联系;2.不同加工工艺（如挤压比，退火处理，冷轧变形）对合金组织与力学性能的影响。3.合金的屈服强度各向异性问题;4.合金在拉伸和压缩过程中的织构演变。 研究了合金在热加工过程中组织和织构演变，结果表明:预热处理提高针状Mg5RE相的体积分数。这些针状Mg5RE相在热挤压的过程中机械破碎成纳米尺度的颗粒状Mg5RE相。该颗粒相促进新晶粒通过连续动态再结晶机制产生，钉扎晶界导致晶粒细化。合金中的LPSO相阻碍动态再结晶的发展，造成合金中出现双峰微观组织。挤压变形后，合金具有<0001>和<10(1)0>双峰织构。<0001>织构的形成是由棱柱面位错滑移和晶粒生长决定的。当合金的晶粒尺寸大于2.3μm时，合金才会出现<0001>织构。而<10(1)0>的形成归因于连续动态再结晶中亚晶粒的连续转动。 对合金组织与力学性能关系的研究发现:在室温及高温下，该合金具有良好的力学性能和较小的各向异性。室温下，合金的屈服强度和延伸率为377MPa和2.8％;250℃时，上述数值为316MPa和6.3％。室温下合金拉压屈服强度比为1.2。良好的综合性能归因于细小的微观组织（细晶强化机制），沿ED方向排列的热稳定LPSO相（短纤维强化机制），沿晶界分布Mg5RE相（弥散强化机制），<0001>和<10(1)0>双峰织构，密集分布的基面层错，基体内细小的时效析出β相（时效强化机制）。合金的压拉屈服强度各向异性归因于LPSO相在拉伸和压缩变形中具有不同的变形机制，合金中强度较弱的织构，非基面位错与基面层错的交互作用。 合金具有优异的高温压缩力学性能。合金在175℃-250℃和40MPa-200MPa的蠕变条件下，位错攀移是主导的蠕变速率控制机制。此外，研究结果表明该合金具有良好的耐热性。450℃退火处理72h后，合金中仅有部分Mg5RE相溶解，晶界钉扎作用相对减小，晶粒逐渐长大，但热稳定的LPSO相始终能够钉扎晶界，最终合金尺寸仅仅由原来的3.6μm长大到12.8μm，并且退火后合金的力学性能未出现大幅的下降。 研究了挤压比对合金组织与性能的影响，结果表明:小挤压比样品ER6（挤压比6.6）中存在大量的未再结组织，而大挤压比样品ER30（挤压比为29.9）的组织完全再结晶。ER6中再结晶区域内的晶粒尺寸比ER30的晶粒尺寸小，且ER6中Mg5RE相的体积分数也远大于ER30中的相应值，以上因素虽然使得ER6的屈服强度大于ER30的屈服强度，但ER6中组织的不均匀性其延伸率明显小于后者。因此在大挤压比下变形的合金更易获得均匀的组织和良好的综合力学性能。 研究了冷轧变形对合金组织和力学性能的影响发现:冷轧变形能够在晶粒内引入亚晶粒和高密度的位错，导致合金形成加工硬化，因此能够有效提高合金强度，但极大地牺牲了合金的延伸率。此外，冷轧变形能够显著提高合金的时效硬化效果，冷轧后样品ER30R2+T5的屈服强度高达482MPa，但延伸率仅为2.0％。 对合金塑性变形过程中的织构演变进行了研究，结果表明:具有<10(1)0>和<0001>双峰织构的合金在拉伸和压缩变形中具有不同的织构演变过程。在拉伸变形中，<0001>织构消失，而<10(1)0>织构增强;在压缩变形中，<10(1)0>织构消失，<0001>织构增强。拉伸中<0001>织构向<1010>织构演变的主要原因是基面与非基面型位错滑移和{10(1)2}<10(1)1>拉伸孪晶的开动，而压缩中<10(1)0>织构向<0001>织构演变的主要原因是基面型位错滑移和{10(1)2}<10(1)1>拉伸孪晶的开动。