由于对轻质结构材料的需求显著增长,镁合金得到了广泛的关注。Mg-RE-Zn系合金是一类含有长周期堆垛有序结构（LPSO相）的高强镁合金,该系列合金不仅通过LPSO相强韧化,而且具有优异的时效强化效果。变形态Mg-RE-Zn系合金经过时效处理后,其抗拉强度可达500MPa以上,因此该系合金在航空航天、国防军工及交通运输行业中具有广泛的应用前景。在重力铸造条件下,Mg-RE-Zn系合金显微组织粗大且化学成分不均匀,第二相呈现为粗大网状结构,恶化了合金力学性能及塑性加工能力,不利于其潜在优势的挖掘。离心铸造是提高金属材料力学性能最直接有效的特种铸造方法之一,并且在实际生产中得到了广泛应用。离心铸造所产生的离心力场、流体场和周期性振动将极大影响镁合金的凝固方式,可实现铸件显微组织和第二相的有效调控,从而制备出具有冶金清洁度高和显微组织均匀的铸件。采用离心铸造有利于合金可挤压性的提升,从而在高速挤压下制备出高强度稀土镁合金。此外,通过离心铸造技术易制备出环形镁合金铸件。在此基础上,对环形铸件进行轧制以制备高强度Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金,为后续利用环轧制备高强度镁合金环件奠定了基础。本论文以Mg-8.5Gd-4Y-1Zn-0.4Zr（wt.%）合金为对象,研究了离心铸造合金在塑性变形及时效条件下的显微组织及力学性能演变规律,制备了高强韧稀土镁合金,定量分析了高强Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的强化机制。主要工作和研究结果如下:（1）研究了离心转速对合金显微组织与力学性能的影响规律,选择出最佳离心转速为900r/min。在此基础上,探索出最优均匀化处理工艺为510oC/12h。均匀化处理后,离心铸态合金中的Mg3RE共晶相发生固溶,LPSO相及细小块状富稀土相析出。与重力铸造合金相比,离心铸造合金在峰值时效后具有更细的晶粒尺寸及更多时效沉淀相,因此也具有更高的综合力学性能。通过离心铸造+T6处理可以制备出抗拉强度和屈服强度分别高达378MPa及338MPa的高强镁合金铸造环件。（2）研究了初始坯料铸造方式、挤压速度、挤压比及挤压温度对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金显微组织及力学性能的影响。在挤压温度为450oC、挤压比为16及挤压速度为8mm/s的条件下,对均匀化处理后的离心铸造合金进行挤压,可高效制备高强高韧Mg-Gd-Y-Zn-Zr挤压态合金棒材。其抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为379MPa、322MPa和10.6%。在此基础上,对挤压态合金进行峰值时效处理,可以制备出抗拉强度和屈服强度别高达516MPa及437MPa的超高强镁合金棒材。（3）研究了轧制温度与累积轧制下压量对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金显微组织及力学性能的影响。在轧制温度为450℃及累积轧制下压量为80%的条件下,对均匀化处理后的离心铸造合金进行轧制,可以制备出高强高韧轧制态Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金。其抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为390MPa、330MPa和12.2%。在此基础上,对轧制态合金进行峰值时效处理,可以制备出抗拉强度和屈服强度分别高达511MPa及435MPa的超高强镁合金。（4）阐述了变形-时效态合金中存在的5种强化机制,发现其对合金屈服强度提升的贡献度排序如下:β’相沉淀强化（29.7%）＞DRX细晶强化（20%）＞固溶强化（18.8%）＞LPSO相强化（11.1%）＞γ’相沉淀强化（8.5%）＞层错强化（3.6%）＞Mg5RE相弥散强化（2.7%）。