镁合金具有低密度、高比强度等优点,但较差的室温力学性能限制了其在航空、航天、汽车等领域的应用。因此,提高镁合金的强度和塑性成为镁合金领域的研究热点。轧制是提高镁合金力学性能的主要加工手段之一。但传统轧制过程中沿轧制方向（RD）的剪切应力很强,镁合金在轧制过程中极易开裂,因而在实际生产中很难实现单道次大压下量轧制。针对这一问题,本课题组开发的大压下量衬板控轧改变了轧制过程中应力分布状态,将沿RD方向的部分剪切应力转变为沿法线方向（ND）的压应力,从而实现了单道次大压下量轧制。前期工作表明通过衬板控轧制备的混晶结构Mg-9Al-1Zn（wt%,AZ91）合金强塑性同时提高。但与超细晶镁合金和粗晶镁合金相比,关于混晶结构镁合金变形机制的研究甚少。此外,混晶结构镁合金组织调控机制尚缺乏系统深入的研究。为此,本文首先研究了析出相颗粒、初始晶粒尺寸、初始晶粒取向对衬板控轧Mg-Al-Zn合金组织和力学性能的影响,揭示了衬板控轧Mg-Al-Zn合金组织调控规律。在此基础上研究了混晶结构Mg-8Al-2Sn-1Zn（wt%,ATZ821）合金的室温变形行为,揭示了混晶结构ATZ821合金室温变形机制,为设计高强高塑镁合金提供了新思路,得到主要结论如下:（1）研究了高体积分数亚微米Mg17Al12析出相颗粒对Mg-Al-Zn合金在衬板控轧过程中组织演化的作用,揭示了混晶结构Mg-Al-Zn合金中粗晶区和细晶/超细晶区的形成机制。在控轧过程中通过动态时效形成的高体积分数亚微米Mg17Al12析出相颗粒通过Zener钉扎机制抑制动态再结晶（DRX）和晶粒择优长大,促进混晶结构形成。析出相颗粒抑制DRX导致部分变形晶粒残留,形成强基面织构粗晶区;抑制晶粒择优长大导致再结晶晶粒保持较小的尺寸和较弱的基面织构,形成具有弱织构的细晶/超细晶区。通过调控析出相颗粒尺寸和体积分数,可使镁合金中发生不完全DRX,形成强基面织构粗晶和弱织构细晶/超细晶构成的混晶结构。（2）揭示了初始晶粒尺寸对衬板控轧AZ91合金微观组织的影响规律。初始晶粒尺寸直接决定了控轧样品中粗晶的晶粒尺寸分布,但对织构、再结晶程度和细晶/超细晶尺寸分布无显著影响。衬板控轧AZ91合金粗晶的尺寸分布与其初始晶粒尺寸分布基本相同。通过调控样品初始晶粒尺寸可直接改变混晶结构中粗晶的晶粒尺寸分布。（3）通探明了初始晶粒取向对控轧AZ91合金微观组织的影响规律。初始晶粒c轴与ND夹角越大,DRX驱动力越大,越易于发生DRX;当晶粒基面平行于轧制平面,且{101?0}柱面与横向（TD）平行或成30°夹角时,DRX驱动力最小,难以发声DRX,最终形成残留变形晶粒。样品初始基面织构越弱,越多的初始晶粒c轴与ND夹角较大,控轧后组织再结晶程度越高。通过调控样品初始织构能够改变控轧组织再结晶程度,进而调控混晶结构中粗晶的比例。初始织构对衬板控轧AZ91合金的析出相、再结晶晶粒尺寸分布和织构无显著影响。（4）揭示了混晶结构ATZ821合金的室温变形机制:弱织构细晶/超细晶有利于基面滑移的启动,在拉伸初期即可以开动基面滑移,此时,塑性变形主要集中于细晶/超细晶区;随着应变逐渐增加,细晶/超细晶内部位错密度接近饱和状态,当作用于非基面滑移的应力分量超过非基面滑移的临界剪切应力时,强织构粗晶能够启动非基面滑移,承担主要的塑性变形。细晶/超细晶和粗晶在拉伸不同阶段分别承载塑性变形的协同作用提高了合金加工硬化能力,导致强塑性同时提高。（5）确定了混晶结构样品的高加工硬化能力是其具有高强度和高塑性的主要原因。混晶结构AZ91合金的屈服强度（246 MPa）和抗拉强度（370 MPa）均显著高于均匀细晶AZ31合金（屈服强度为182 MPa,抗拉强度为260 MPa）,并且均匀伸长率（14%）与均匀细晶AZ31合金相同;混晶结构ATZ821合金虽然屈服强度（243 MPa）略低于均匀细晶ATZ821合金（257 MPa）,但抗拉强度（377 MPa）和均匀伸长率（17%）均显著高于均匀细晶ATZ821合金（抗拉强度为330 MPa,均匀伸长率为11%）。混晶结构AZ91和ATZ821样品的加工硬化率在整个拉伸变形过程中均显著高于均匀细晶样品,尤其是在变形后期,混晶结构样品的加工硬化率维持稳定,而均匀细晶样品加工硬化率快速降低。（6）根据混晶结构ATZ821合金的室温变形机制,归纳出混晶结构镁合金组织调控原则为:再结晶晶粒应为亚微米尺寸并具有弱织构,以保证变形初期基面滑移的启动和高加工硬化速率;变形粗晶的织构应保证晶粒在变形后期可开启非基面滑移并具有储存大量位错的能力;通过超细晶与粗晶在不同变形阶段的协同作用,提高镁合金加工硬化能力,从而实现强塑性同时提高。