作为最轻的金属结构材料,镁及其合金越来越多的被应用于各大行业领域,成为未来最具潜力的绿色金属材料之一。目前,镁合金依然面临塑性变形困难,强度达不到使用要求等问题,这严重制约了其发展。基于目前行业内的困境,稀土系镁合金成为高强度镁合金的首选。通过改变钇（Y）、锌（Zn）元素含量可在Mg-Y-Zn系合金中形成长周期结构相（LPSO相）,可显著提高强韧性。本研究选择LPSO相体积分数分别为1%,25%,58%和85%的Mg-x Y-y Zn（at.%,x=0.6,2,5,7;y=0.3,1,2.5,4）合金,采用孔型轧制工艺以及预挤压-孔型轧制工艺,通过合金优选,成功制备了高性能稀土镁合金。引入退火工艺及压缩试验,详细探究了第二相形态变化与合金力学性能的关系,进一步深化了第二相强化机理。1)随着LPSO相体积分数的增加,铸态合金强度与硬度值逐渐增大,而塑性呈现先增长后急剧下降的趋势。扭折带强化效应显著提高合金压缩强度与硬度。3道次轧制态Mg-5Y-2.5Zn（WZ52）合金压缩屈服强度（CYS）和极限抗压强度（CUS）分别达到320 MPa和494 MPa,合金整体硬度和LPSO相硬度分别达到130.2 HV和153.6HV。轧制态WZ52与Mg-7Y-4Zn（WZ74）合金硬脆性显著增加。2)对铸态和3道次轧制态Mg-0.6Y-0.3Zn（WZ00）、Mg-2Y-1Zn（WZ21）和WZ52合金分别进行不同温度的压缩试验。LPSO相及扭折带在较高温度下依然保持显著的强化效果。LPSO相在压缩载荷作用下,扭折带由少变多。当扭折带角度超过50°后大多LPSO相及扭折带断裂,LPSO相最终转变为层状结构。3)选择WZ21合金进行孔型轧制工艺探究。较高的轧制温度与较慢的轧制速度更易于扭折带的形成,反之更易于孪晶的出现。扭折带与孪晶表现为竞争关系。对轧制态合金进行退火处理后,扭折带角度减小,强度降低,成功验证了扭折带强化作用。4)通过预挤压工艺成功制备了具有双峰晶粒结构和完全再结晶结构的高强度合金。挤压比为4:1、9:1和25:1的WZ21合金拉伸屈服强度（TYS）、极限抗拉强度（UTS）和伸长率（EL）分别为326 MPa、382 MPa和12.1%,253 MPa、348 MPa和19.7%,203 MPa、320 MPa和22.9%。挤压比为4:1和25:1时CYS分别为285 MPa和235 MPa,随着挤压比的增大合金强度减小,这归因于位错密度的降低以及层状LPSO相对合金力学性能的恶化作用。预挤压-孔型轧制工艺进一步提高了合金力学性能。挤压比为4:1和25:1的预挤压态合金经过3道次孔型轧制后TYS分别达到349MPa和363 MPa,CYS值为310 MPa和314 MPa。孔型轧制过程形成了纳米级颗粒状LPSO相及扭折带,引入部分拉伸孪晶,晶粒尺寸进一步细化,以上因素均会导致合金力学性能的提高。5)对铸态、预挤压态及预挤压-轧制态WZ21合金（挤压比为25:1）分别进行夏比冲击试验。在冲击载荷作用下裂纹会优先在LPSO相上发生扩展,扩展路径与相形态相关。经过预挤压及预挤压-轧制工艺处理后,合金的冲击吸收功降低。