镁合金作为实际应用中最轻的金属结构材料,在航空航天、汽车、交通、电子及生物医用领域具有广阔的前景。然而与钢铁以及铝合金材料相比,绝对强度的不足和较差的成型能力限制了其工业应用。常规的塑性变形能够改善其性能,但是仍然存在着基面织构强度高、强度和塑性匹配失衡性等问题,本文从细晶强化出发,通过不同的大塑性变形方式结合脉冲电流处理技术细化和调控镁合金的组织结构,从而改善其综合力学性能。通过金相分析、电子显微分析（SEM/TEM）、电子背散射衍射技术（EBSD）和X射线衍射技术（XRD）等手段研究了不同变形条件和脉冲电流处理过程中的微观组织演变,通过拉伸性能测试研究了经过组织调控后镁合金力学行为。在此基础上分析了脉冲电流对镁合金的静态再结晶行为、位错演化以及析出相的影响机制。主要研究内容和结果如下:首先,通过160°通道角等径角挤压技术（ECAP）制备了高位错密度的AZ61合金,通过对比分析发现,变温多道次ECAP处理可以使镁合金累积更高的位错密度,其位错密度值达32.5×1014m-2,其变形组织由含大量变形孪晶的均匀细晶组成。其次,研究了高密度脉冲电流处理ECAP变形AZ61合金的微观组织和力学性能。参数为25μs-10min的电脉冲处理后,变温多道次ECAP变形AZ61合金获得完全再结晶组织,其平均晶粒尺寸约0.7μm,同时其最大基面织构强度弱化为3.85。此外,脉冲电流处理能够促使合金中的析出相球化和分布弥散化。最终获得了优异的综合力学性能,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到了330 MPa、448MPa和15.5%。随后,研究了不同铝元素含量的AZ31、AZ61和AZ91合金在ECAP变形和脉冲电流处理过程中的微观组织和力学性能。固溶原子及Mg17Al12相在晶内和晶界处的析出对位错起到钉扎作用,有利于在合金中累积更高的位错密度。但铝元素含量过高会削弱镁合金的塑形成形性,致使变形温度提高而过早发生动态再结晶,不利于位错密度的累积。因此,与AZ31和AZ91相比,AZ61合金在变形后获得了最高位错密度的累积。此外,通过低温慢速大挤压比技术结合脉冲电流处理制备了具有双峰组织的AZ91合金,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为463 MPa、573 MPa和5%。最后,通过研究脉冲电流促进镁合金中的位错运动的微观作用机制和原子/空位的电迁移,分析了高密度脉冲电流作用于变形镁合金的热力学和动力学过程,阐明了电脉冲处理对变形镁合金中静态再结晶行为和再结晶形核率的影响机理。脉冲电流作用于位错的推动力必须大于变形合金中位错塞积和缠结所产生的阻力,才可以促进位错移动从而诱发静态再结晶的发生。此外,脉冲电流引起的电迁移行为极大的促进了变形镁合金的再结晶进程。脉冲电流的热效应和非热效应共同诱发了变形镁合金的静态再结晶,但对本文利用的高密度脉冲电流而言,非热效应的影响更大。