相较传统镁合金,稀土镁合金表现出更高的强度和更好的耐热特性,其板类产品在汽车、轨道交通、航空航天等轻量化需求领域具有广阔的应用前景。然而,稀土镁合金的塑性成形能力差,其产品多以压铸件为主,存在组织粗大、强度低及韧性不足等问题,是制约稀土镁合金规模化应用的主要原因。因此,有必要深入研究稀土镁合金板材的增强轧制工艺,以发挥稀土镁合金的高强耐热特性,推动稀土镁合金在轻量化领域中的应用进程。本文以Mg-Y-Nd-Gd-Zr稀土镁合金为研究对象,构建基于热压缩变形行为的Mg-Y-Nd-Gd-Zr合金的本构方程,获得优化的热轧制加工区间;随后开展以轧制温度和轧制变形量为变量的单道次轧制工艺研究,建立轧制工艺参数-微观组织-力学性能间的内在关系,以此为基础,实施稀土镁合金薄板制备的多道次轧制工艺,探究稀土镁合金组织细化、织构演变及析出相特征对力学性能的影响规律,最终结合热处理工艺制备出高强Mg-Y-Nd-Gd-Zr合金。基于热压缩实验(350-500℃;10-3s-1-1s-1),建立了Mg-Y-Nd-Gd-Zr合金的高温本构方程,绘制了Mg-Y-Nd-Gd-Zr合金的热加工图,明确了最优的加工区间为350℃-400℃,0.0015s-1-0.0025s-1和400-500℃,0.0015s-1-0.02s-1。同时组织结果表明,低温高速时组织不均匀;低温低应变速率应变条件时,合金动态再结晶和动态析出均在晶界处发生;而高温低速时组织较为均匀,再结晶更加完全,为合金轧制工艺优化及组织性能研究奠定了基础。以优化的热轧制工艺区间为基础,开展不同轧制温度和变形量的单道次轧制实验。结果表明:变形量60%时动态再结晶发生程度最高,动态再结晶晶粒占比58%,组织均匀性得到一定程度的提高,但受变形不均匀影响,合金组织内仍残留部分粗大变形晶粒;就织构状态而言,单道次轧制后合金形成了介于丝织构和板织构之间的特征。此外,析出相的分布随着温度升高和变形量增大更加弥散。受组织细化、织构转变和析出相分布变化的影响,板材的力学性能得到强化,经400℃-40%轧后合金沿轧向屈服强度增至295MPa,抗拉强度343MPa,延伸率10.6%;横向屈服强度231MPa,抗拉强度307MPa,延伸率13.3%。基于多道次轧制工艺研究,15mm厚度的Mg-Y-Nd-Gd-Zr合金板材经3道次被轧至3mm厚。多次动态再结晶的发生将粗大晶粒尺寸（34.3μm）细化至8.83μm,组织均匀性得到明显提高,同时织构也从挤压丝织构趋于板织构,析出相由连续状晶界处析出转变为弥散状在组织内析出。板材性能在350℃3道次轧制后沿轧向屈服强度高达324MPa,抗拉强度为357MPa,断裂延伸率为8.9%;沿横向屈服强度增至262MPa,抗拉强度为331MPa,断裂延伸率13.2%。对板材进行200℃×32h时效处理后,板材的屈服强度和抗拉强度均增长,其中沿轧向屈服强度高达361MPa,抗拉强度379MPa,延伸率12.6%。