镁合金是一种理想的轻质材料,具有超高比强度,在交通运输领域有着广泛的应用前景。但是,镁合金强度低和成形性能差是限制其广泛使用的重要因素。因此,对于其强度提升、成形性能改善等方面的研究具有重要意义。本文在镁合金中添加了等量不同种类的合金元素（Al、Zn、Y、Gd）,结合实验分析、理论计算和EVPSC-TDT模拟对以下两个问题进行了深入研究:（1）合金元素种类对镁合金（Mg-0.35 at.%Al、Mg-0.35 at.%Zn、Mg-0.35 at.%Y、Mg-0.35 at.%Gd）细晶强化作用的影响,即对Hall-Petch关系的影响及其机制;（2）Mg-Y二元合金在ED压缩和ED拉伸时的加工硬化行为及ED压缩时出现双峰加工硬化行为的机制。主要结论如下:（1）在镁合金中添加稀土元素（Y或Gd）可以显著弱化镁合金的基面织构,从而影响其变形模式,提高其极限强度和延伸率。（2）Mg-Y和Mg-Gd合金的Hall-Petch斜率k值分别为220 MPaμm1/2和285MPaμm1/2,显著低于Mg-Al和Mg-Zn的k值,324 MPaμm1/2和322 MPaμm1/2。这是因为稀土元素（Y或Gd）的添加导致了织构弱化,对其主导变形模式产生了影响。Mg-Al和Mg-Zn合金沿棒材轴向的压缩变形主要由{10（?）2}孪生主导,而Mg-Y和Mg-Gd合金沿棒材轴向的压缩的变形由{10（?）2}孪生和基面滑移共同主导,正是由于大量基面滑移的启动,使其具有更低的k值。（3）Mg-Y二元合金在ED拉伸和ED压缩时表现出不同的加工硬化行为:ED拉伸时,加工硬化率持续降低,而在ED压缩时,出现双峰加工硬化行为。双峰加工硬化的出现与拉伸孪晶的耗竭有关。在拉伸孪晶耗竭后,材料的大部分体积会发生弹性应变来协调进一步的变形,从而使加工硬化率上升。在应变为0.1时,大量{10（?）2}孪晶（约49%）耗竭,形成第一个加工硬化峰,随着外加应变的增加,在0.1-0.3的应变范围内,{10（?）2}孪晶大量（约37%）形成并耗竭,从而形成第二个加工硬化峰。