镁是密排六方晶体结构，对称性低，缺乏足够数量的滑移系，并且激活不同滑移系所需的临界剪切应力差别很大，因此往往只能启动基面滑移，不能有效协调c轴方向的应变，导致镁室温塑性差。根据相关报道，引入稀土元素能弱化镁合金织构，改善塑性和强度，同时降低各向异性，是提高镁合金室温成形性能行之有效的方法，其中Mg-Gd合金已经引起了广泛关注。而合金元素Mn具有细化镁合金挤压态组织，提高耐蚀性能的优点。因此通过少量Mn元素的合金化，可进一步提升合金的综合性能。本文成功制备了Mg-2Gd-xMn合金，并采用传统挤压工艺获得性能更优的挤压棒材。利用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子背散射衍射技术、万能试验机和电化学工作站对合金的显微组织、物相组成、断口形貌、力学性能以及腐蚀性能进行测试和表征。采用原位拉伸/压缩技术，结合TEM双束衍射分析，揭示合金室温塑性变形过程中的变形行为。研究不同挤压比工艺对合金组织和性能的影响规律。
　　在Mg-2Gd合金中添加Mn元素明显细化了挤压态合金的晶粒尺寸。少量Mn元素可以促使合金发生完全再结晶，拉压屈服不对称性得到改善，大部分晶粒处于软取向有利于基面滑移开启，其中Mg-2Gd-0.5Mn合金呈现出优异的室温塑性。随着Mn含量继续增多，再结晶晶粒尺寸进一步细化，同时未再结晶组织所占比例不断上升，导致合金强度显著提升。虽然强度提高会损失部分塑性，但合金具有的最低延伸率仍能超过30%。
　　采用原位拉伸/压缩技术，追踪Mg-2Gd-0.5Mn合金的塑性变形过程。发现孪生的形核和长大促使晶粒取向发生改变，拉伸时基面逐渐转动到与ED方向平行，而压缩会使基面转动到与ED方向垂直，两种行为都导致稀土织构组分弱化。随着应变量增加，激活大量柱面、第二锥面等非基面滑移参与塑性变形。此外，Gd原子在晶界处形成偏聚，能够加强晶界之间的结合力，因此不易沿晶界产生裂纹。
　　选取10、25和79三种挤压比制备Mg-Gd-Mn合金，随着挤压比减小，不仅再结晶晶粒细化，而且合金中的未再结晶组织比例上升，织构呈现为强基面织构特征，合金强度得到明显提高。但组织内部储存的大量残余应力会诱导裂纹萌生，降低合金的室温塑性。