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镁合金具有可降解性、良好的生物相容性以及与人骨相近的弹性模量等诸多优点，获得了骨植入材料领域的研究者的广泛关注；但是，镁合金降解速率过快和力学性能不足仍是其应用于临床的限制性因素。本文采用高压扭转（HPT）工艺对铸态和固溶态 Mg-Zn-Ca合金进行大塑性变形加工，利用XRD、OM、SEM&EDS、TEM&SAED、显微硬度测量、微拉伸、纳米压痕、电化学、析氢和浸泡实验等方法，研究了扭转圈数对HPT加工的两种状态的合金的组织特征、力学性能和腐蚀性能的影响；对比分析了相同条件下HPT加工的两种状态的合金的组织和性能的差异，以此讨论了固溶预处理对HPT加工Mg-Zn-Ca合金的影响；探讨了HPT合金第二相演变过程、晶粒细化机制、硬化机理以及均匀腐蚀机制。 研究结果显示： HPT只能使铸态Mg-Zn-Ca合金第二相发生少部分破碎，大多数第二相仍为连续或半连续的杆状分布在原来的晶界处。而HPT使固溶态Mg-Zn-Ca合金发生应变诱导析出细小的Mg4Zn7相；在扭转圈数N=1和2时，HPT加工的固溶态的合金边缘第二相的数量和弥散程度均高于中心区域的，在N=5时，合金边缘和中心区域的第二相数量和弥散程度已相当均匀。铸态和固溶态Mg-Zn-Ca合金的平均晶粒尺寸在HPT过程中由原来的约110μm可最终分别细化至约107nm和92nm，获得了等轴的超细晶组织；在扭转圈数 N=1和2时，HPT加工的两种状态的合金边缘区域的晶粒细化程度高于中心区域，合金组织不均匀，而当扭转圈数增加至 N=5时，合金中心和边缘区域的晶粒细化程度相当，说明其组织已变得相当均匀。HPT加工的铸态和固溶态Mg-Zn-Ca合金都产生了很强的（0002）面和（101?1）面织构；随着扭转圈数的增加，合金（0002）面织构逐渐增强，其余晶面取向都在减弱；固溶预处理没有对HPT后的合金的织构产生显著的影响。 HPT使固溶态Mg-Zn-Ca合金的显微硬度由加工前的45Hv提高至75~115Hv，使铸态的Mg-Zn-Ca合金的显微硬度由加工前的49Hv提高至75~107Hv；HPT后的合金硬度随着距中心的距离的增加而先增加后减小最终趋于稳定值，随着扭转圈数的增加，合金边缘和中心的硬度差异逐渐减小，说明合金的组织均匀性在增加；相同条件下固溶预处理使HPT后的合金组织均匀性提高。HPT加工的固溶态Mg-Zn-Ca合金的稳定的硬度值为105Hv，而HPT加工的铸态Mg-Zn-Ca合金的稳定的硬度值为95Hv；这表明固溶预处理使HPT后的合金的加工硬化程度提高。HPT加工的铸态和固溶态的Mg-Zn-Ca合金，抗拉强度均高于加工前的，延伸率均低于加工前的；随着扭转圈数的增加，合金抗拉强度逐渐增加，而固溶态合金的的伸长率先降低后升高，而铸态合金的伸长率逐渐减小；固溶预处理使HPT合金获得良好的综合力学性能。 HPT加工后的Mg-Zn-Ca合金的自腐蚀电流密度随着扭转圈数的增加而减小，阻抗值随着扭转圈数的增加而增大，说明合金的耐腐蚀性能随着扭转圈数的增加而增加；当扭转圈数 N=5时，固溶态 Mg-Zn-Ca合金的自腐蚀电流密度由加工前的1.386×10-4A2cm-2减小至7.243×10-5A2cm-2，拟合阻抗值由HPT加工前的127.66Ω增加至195.4Ω，而铸态合金的自腐蚀电流密度由加工前的2.014×10-4A2cm-2减小至1.024×10-4 A2cm-2，拟合阻抗由HPT加工前的45.38Ω增加至154.95Ω；相同条件下HPT后固溶态合金的自腐蚀电流密度比铸态的小，前者拟合阻抗值高于后者的。析氢和浸泡实验结果显示，HPT加工的铸态和固溶态Mg-Zn-Ca合金的耐腐蚀性能均高于加工前的；随着扭转圈数的增加，HPT加工的两种预处理的合金的耐腐蚀性能逐渐增加；相同条件下，HPT加工的固溶态Mg-Zn-Ca合金的耐腐蚀性能优于HPT加工的铸态Mg-Zn-Ca合金的耐腐蚀性能。