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镁合金作为最有前途和最具挑战性的一种金属结构材料之一,可以作为下一代轻型车、航天器、电子通信设备的良好结构材料选择,应用在传统汽车上可以减少50%以上的结构部件的重量。然而,受到生产技术的制约,现实生活中商用的工业产品镁合金使用率还相对较少,因此制备出高性能的镁合金还有着巨大的技术提升需求。本文主要以Mg-10Gd-3Y-2Ag-0.4Zr合金作为研究对象,采用多道次累积轧制的方式对镁合金进行变形处理,通过分析不同的热处理及变形工艺对Mg-10Gd-3Y-2Ag-0.4Zr合金微观组织及力学性能的影响,探究并对比分析了冷轧与热轧制备高强稀土镁合金时合金的强化机理,分析解决了制备高强稀土镁合金的部分工艺性问题。采用Gleeble-1500热模拟实验机分析了不同的工艺参数对合金热压缩变形的影响,并分析了变形温度及应变速率对于合金热压缩影响的作用机理。通过合金热压缩变形的相关运算,得到了热压缩态Mg-10Gd-3Y-2Ag-0.4Zr合金的变形激活能为170.417kJ/mol。通过对合金Arrhenius方程进行变换及计算,获得了Mg-10Gd-3Y-2Ag-0.4Zr合金流变应力在高温作用下的本构方程为:σp=（122.35）{(Z/8.6×1011)1/4.16+[(Z/8.6×1011)2/4.16+1]1/2}。在合金本构方程的基础上,本文采用数值模拟软件DEFORM分析了不同的变形温度、累积变形量条件下合金内部应力场、应变场、温度场等变化。通过应力场分析可知,在合金轧制过程中,合金的边界位置发生了明显的应力集中,在边界位置最容易出现裂纹等缺陷,尤其是在垂于轧制方向薄板的两侧。随着轧制变形量的不断增加,裂纹最有可能发生在轧制薄板的边界,因此Mg-10Gd-3Y-2Ag-0.4Zr轧制变形量应控制在80%以下。合金在轧制过程中最高的有效应力在500MPa600MPa之间。通过应变场分析可知,变形量较小时应变分布不均匀,随变形量增大到80%,应变分布不均匀性得到明显改善,最大应变4.0。通过对温度场分析可知,由于冷却辊（25℃）在轧制过程中的热传递,合金板的冷却速度较快,在轧制温度为450℃、变形量在20%80%条件下轧制后的合金温度明显降低100℃左右。基于稀土镁合金可通过细化晶粒和沉淀析出来实现协同强化的机理,本文提出一种分步式冷轧+短时高温退火的变形技术。与常规热轧成形相比,该工艺在40%的下轧量,即可实现晶粒尺寸从100μm到20μm的细化,而常规热轧下轧量为80%时,才能实现细化至30μm左右的晶粒尺寸。此外,通过该技术轧制变形所得样品,时效析出强化效果显著高于热轧变形后所得样品,其硬度值的增幅为60HV,是热轧变形样品时效强化硬度增幅的2倍。HAADF-STEM结果显示,冷轧+退火处理样品变形过程中的动态析出被有效的抑制。相反,时效处理后,冷轧+退火处理样品的晶内析出相密度,尤其是β’相的密度远高于热轧材料。实验结果显示了该工艺对稀土镁合金强化的有效性。