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镁合金被誉为“二十一世纪绿色结构材料”。然而，现有商业镁合金轧制性能差，效率低，板材成本高;而且板材基面织构强、各向异性明显、室温塑性和成形性能差等，这一系列的问题导致镁合金板材的规模化生产及其在汽车和电子产品中的应用受到限制。近年来，为了降低镁合金轧制板材的生产成本，同时提高板材的室温塑性和成形性能，人们开展了大量研究工作。但是，目前高塑性镁合金的种类少，其轧制工艺以及板材的组织、织构和性能演变规律及其机理的研究尚不系统。为了进一步降低高塑性镁合金板材的生产成本，本论文在前人关于高塑性Mg-Zn-Gd合金的研究成果基础上，尝试采用道次压下量高达80％的大应变轧制工艺制备镁合金板材，首先研究了低成本Mg-2.0Zn-(0.3，0.1)Gd(wt.％)合金轧制及退火状态下的组织、织构和力学性能;其次，利用前期制备的宽幅Mg-2.0Zn-0.8Gd(wt.％)合金热轧板材，研究冷轧及退火工艺对薄板的组织、织构演变规律及力学性能的影响。最后，Ca元素代替稀土元素，研究了成本更低的Mg-(2.0，1.0)Zn-(0.8，0.3，0.1)Ca合金中Zn、Ca含量对轧制板材退火组织、织构和室温塑性的影响规律及机理;本论文的主要研究内容如下: 1.对比研究了铸态Mg-2.0Zn-0.3Gd和Mg-2.0Zn-0.1 Gd合金在大应变轧制及退火后的组织、织构和力学性能。结果表明:Mg-2.0Zn-0.3Gd合金主要出现剪切带和交叉孪晶，仅在高温条件下(＞300℃)出现少量动态再结晶，退火后，剪切带内的再结晶导致该合金出现织构弱化，其断裂延伸率大于30％; Mg-2.0Zn-0.1Gd合金中无剪切带，低温条件下(～200℃)出现大量孪晶诱发动态再结晶，中温条件下(250～300℃)出现完全再结晶，高温条件下(＞300℃)出现晶粒的长大，退火后基面取向晶粒的长大导致其出现基面织构的强化，断裂延伸率低于20％。高Gd含量抑制动态再结晶和晶粒长大是导致组织及织构差异的主要原因。采用粗轧+大应变轧制的新工艺可以显著提高合金的轧制性能和综合力学性能:Mg-2.0Zn-0.3Gd合金在300℃下80％压下量轧制后不出现边裂，且板材在室温时具有很好的综合力学性能，其抗拉强度、屈服强度和断裂延伸率分别约为280MPa、210MPa和20％，退火后室温塑性进一步提高到30％以上;Mg-2.0Zn-0.1 Gd合金板材只出现少量边裂，力学性能分别约为245MPa、145MPa和30％。 2，对比研究了具有双峰非基面织构的Mg-2.0Zn-0.8Gd合金板材沿纵向和横向的冷轧性能，研究了组织、织构演变规律和塑性变形机理。该合金板材具有优异的冷轧性能，沿纵向和横向冷轧的最大累积变形量均在30％以上，比AZ31合金高一倍。沿纵向冷轧时，变形初期以拉伸孪生为主、基面滑移为辅，变形后期以非基面滑移为主，织构的峰值强度随变形量的增加而逐渐降低，高变形量(＞30％)时形成椭圆环形织构。沿横向冷轧时，变形机制以基面滑移为主，拉伸孪生和非基面滑移为辅，织构的峰值强度随变形量的增加而逐渐增强，但是织构类型并未改变，只是织构峰偏离ND方向的角度减小。冷轧后，板材的屈服强度得到明显提高，由冷轧前的68MPa分别升高至纵向冷轧板的～260MPa和横向冷轧板材的～240MPa，分别提高了～280％和～250％。 3.对比研究了纵向和横向冷轧板材退火过程中的组织和织构演变，分析了再结晶晶粒的微观取向与织构形成的关系。纵向冷轧板材退火后，出现由椭圆环形织构返回到冷轧前的双峰非基面织构的“织构记忆”;横向偏转取向的再结晶晶粒吞并拉伸孪晶是其主要原因。横向冷轧板材退火时，出现由往轧向偏转双峰非基面织构变成同时往轧向和横向偏转的四峰非基面织构的织构转变，并且随着再结晶程度的增加，轧向偏转的织构峰的强度逐渐降低，横向偏转的织构峰的强度逐渐增强;横向偏转的再结晶晶粒的择优形核和择优生长是上述织构转变的主要原因。冷轧和退火工艺可以调控Mg-Zn-Gd板材的织构并改善其力学性能。 4.对比研究了Zn、Ca含量对Mg-(2.0，1.0)Zn-(0.8，0.3，0.1)Ca（wt.％）合金热轧板材的组织、织构和室温塑性的影响，结果表明:随着Zn、Ca含量的降低，第二相的体积分数逐渐降低，其形貌由粗大连续网状和大颗粒状逐渐转变为半连续网状、线状和颗粒状，再到线状和细小颗粒状，Zn、Ca含量最低的Mg-0.73Zn-0.12Ca合金中几乎没有第二相;第二相的体积分数，特别是网状第二相的体积分数的提高会显著降低均匀延伸率，第二相尺寸的增加会降低后均匀延伸率;通过降低Zn、Ca含量、减少第二相的体积分数和尺寸，可以有效提高Mg-Zn-Ca合金的室温塑性。Mg-0.73Zn-0.12Ca合金轧制板材退火后的室温拉伸塑性在34％以上，采用大应变轧制细化晶粒可进一步提高该合金的室温拉伸塑性，接近40％。