镁合金比强度高,质量轻,具有制备轻量化工程构件的巨大潜力,但较低的绝对强度制约了其广泛应用。时效强化能有效提升镁合金的力学性能,通过调控析出相的形貌、数密度、尺寸等可以提升析出相的强化效果。此外,近来有研究表明,孪生变形可以改变析出相与基体的取向关系,进一步提升析出相的强化效果,但是相关的研究工作仍然很少。ZK60镁合金是最常见的可时效强化的商业镁合金之一,其主要强化相为平行于（0001）α基面的β2’片状析出相和平行于[0001]α方向的β1’棒状析出相。为了发展和完善适用于镁合金材料的强韧化方法及机理,本研究选用ZK60镁合金为研究对象,通过耦合时效与轧制变形工艺调控了析出相与基体的取向关系,并结合VPSC模拟,分析了析出相取向的改变对ZK60镁合金力学性能和微观变形机制的影响,获得了以下主要研究结论:①耦合时效处理与轧制变形改善了 ZK60镁合金的力学性能,峰值时效后沿ND轧制5%的EAR5样品具有最好的综合力学性能,拉伸屈服强度达到371 MPa,断裂伸长率为15.5%。这主要得益于孪晶引起的细晶强化及织构强化,以及不同形貌和取向的析出相的沉淀强化。沿ND轧制10%的EAR10样品拉伸屈服强度最佳,达到383 MPa,但断裂伸长率降低为11.1%。此时大部分析出相的取向关系得以改变,析出强化效果得到进一步加强。②耦合时效处理与轧制变形调控了析出相与镁基体的取向关系,利用TEM分析在样品中发现以下两种新的取向关系:[-12-10]β’2//[0001]α,（0002）β’2//（10-10）α[2-1-10]β’2//[01-10]α,（01-16）β’2//（0002）α其中,第一种取向关系与晶体计算预测的结果一致。③将基面β2’析出相与柱面β1’析出相分别调控至柱面与基面产生的强化效果称为取向强化。用Orowan方程定性计算了β1’及β2’析出相分别位于基面和柱面时对基面滑移和柱面滑移的强化效果。结果表明,β1’棒状析出相处于基面和柱面时对于基面及柱面滑移的强化效果相差不大;而将处于基面的β2’片状析出相调控至柱面后,对基面滑移的强化效果提升了一倍,对柱面滑移的强化效果则略有下降。④VPSC模拟表明,ZK60镁合金中两种析出相（β1’与β2’）的取向改变后,对基面滑移、柱面滑移、锥面＜c+a＞滑移的强化效果均有不同程度的提升。表明调控析出相的取向有利于提高各变形机制的CRSS。析出相取向完全改变后,对柱面滑移及{10-12}拉伸孪生CRSS的强化高于对基面滑移的强化,导致柱面滑移及{10-12}拉伸孪生的相对启动量降低,基面滑移的相对启动量增加。