纯镁（Mg）的塑性、抗拉强度和疲劳性能差,极大地限制了其在工业上的广泛应用。研究发现在纯Mg中添加稀土元素能够弱化纯Mg的强基面织构,改善其力学性能。本课题以纯Mg和Mg-3Gd合金为研究对象,采用单轴拉压实验及准原位疲劳实验,来探究Mg和Mg-3Gd合金的力学性能,并结合扫描电镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）技术和滑移迹线分析法对Mg和Mg-3Gd合金微观组织结构演变、变形机制和疲劳微裂纹进行微观表征和分析,并得出以下研究结果:（1）稀土元素Gd会极大弱化纯Mg的强基面织构,Mg-3Gd合金织构的极密度点向挤压方向（ED）偏转,因此,纯Mg和Mg-3Gd合金的织构不同,在不同加载模式下两者的塑性变形机制存在很大差异。拉-拉应变疲劳条件下,在整个疲劳循环过程中纯Mg的主要变形机制为滑移,但在疲劳后期会发生部分的孪生变形;Mg-3Gd合金在整个拉-拉应变疲劳过程中的主要变形机制为滑移。压-压应变疲劳条件下,在整个疲劳循环过程中纯Mg的主要变形机制为孪生,Mg-3Gd合金的主要变形机制为滑移。（2）拉-拉应变疲劳条件下,纯Mg晶粒中出现滑移迹线的传递数目（23对）多于Mg-3Gd合金（15对）,这是由于纯Mg的几何协调因子（m’）平均值为0.85,高于Mg-3Gd合金（0.61）。值得注意的是Mg-3Gd合金中出现基面到基面滑移迹线传递的数目（10对）比纯Mg多（5对）,这是由于Mg-3Gd合金的mk（综合考虑施密特因子和m’值）为0.045,比纯Mg（0.037）高。压-压应变疲劳条件中,纯Mg的m’平均值为0.81,大于Mg-3Gd合金（0.62）,但由于两者变形机制的差异,Mg-3Gd合金中出现滑移迹线传递的晶粒数目更多。（3）纯Mg和Mg-3Gd合金的疲劳微裂纹扩展机制存在较大差异,这是由于两者在不同加载模式下的塑性变形机制不同。拉-拉应变疲劳条件下纯Mg和Mg-3Gd合金疲劳失效后的晶间裂纹均占比最大,前者为～72%,后者为～66%。纯Mg的晶间微裂纹更容易相互连结,而Mg-3Gd合金的晶间微裂纹小,且分布较为分散不易相互连结。压-压应变疲劳条件下纯Mg和Mg-3Gd合金中主要裂纹类型分别为穿晶裂纹和晶间裂纹。