采用等径角挤压工艺对不同Zn含量的Mg-Zn-Gd合金进行挤压塑性变形加工,为改善镁合金材料性能提供依据,推动镁合金在各个领域的应用。使用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)分析了Mg-1Gd(wt.%)、Mg-1Zn-1Gd(wt.%)、Mg-3Zn-1Gd(wt.%)、Mg-6Zn-1Gd(wt.%)合金挤压后的晶粒形貌、孪晶组织及其分布等微观组织形貌;利用Channel5、OIM等软件及电子背散射衍射(EBSD)分析了不同Zn含量的Mg-Zn-Gd试样在等径角挤压过程中的织构演变规律、滑移系激活等情况。使用透射电镜(TEM)、SEM及EBSD分析了Mg-Zn-Gd合金等径角挤压后的第二相分布及粒子激发形核等特征。主要研究结果如下:1、不同Zn含量Mg-Zn-Gd合金经过1至16道次等径角挤压过程中,随着挤压道次的增加,粗大原始晶粒逐步被破碎细化,孪晶数目增加,然后逐步演化为链状孪晶,最后链状孪晶由连续动态再结晶替代。挤压后的微观组织由尺寸较小的再结晶晶粒组成,其主要特征是晶粒为等轴晶晶粒,组织更为均匀。2、随着Zn含量的不断增加,剪切力作用下较为粗大的晶粒内部出现位错滑移,大量的位错在晶界处不断塞积。随后在第16道次时未再结晶区域全部消耗完,形成较为均匀的等轴晶,同时较多的Zn含量会抑制再结晶晶粒的产生。3、Mg-1Zn-1Gd(wt.%)合金在不同挤压道次后出现了纳米级的动态析出相。析出相的形状大部分为圆球状或者盘状,且存在少量不规则形状的纳米相粒子。这些析出相钉扎在晶界,阻碍晶界的迁移,同时也能有效的抑制再结晶晶粒的长大。4、研究发现尺寸在2μm-3μm的第二相周围存在应力场梯度,促进再结晶晶粒的形核和大角度晶界的转变。表明在组织结构中发生了高效的动态再结晶和由小角度晶界逐步演化成亚晶组织,同时也说明从变形基体到晶界处产生了亚晶偏转。第二相粒子促进再结晶晶粒的形核,晶粒为其提供形核场所,从而逐步发展成连续动态再结晶。5、Zn含量的增加使得Mg-Zn-Gd合金再结晶晶粒、变形晶粒还是亚晶晶粒的织构强度明显增加。较多的第二相抑制动态再结晶晶粒的形核及强化晶粒取向,使其再结晶程度减弱。6、基面滑移的Schmitt factor(SF)值随着挤压道次的增加而增加,大量的动态再结晶生成使得原始晶粒取向发生变化,逐步形成有利于再结晶形核和长大的场所。较多的Zn含量或者形成尺寸较大的第二相会破坏不同晶界的兼容性,导致基面滑移受阻。