镁合金由于受到晶体结构的限制（密排六方结构）,室温塑性差,变形极限低,成型困难。因此,提高其加工性,改善其变形性能是近年来镁合金研究的重要方向之一。热机械变形是镁合金细化晶粒的有效方法,因为镁合金滑移系少,层错能低,晶界扩散速度快,容易发生动态再结晶。本论文利用新型轧制方法——高速轧制（HSR）工艺生产出的镁合金组织均匀、晶粒细小,相比于铸态镁合金,具有更高的强度、更好的延展性和加工性;通过对轧制之后的合金进行完全退火,发生回复再结晶,从而使合金的晶粒细化,消除加工硬化,消除残余内应力,进一步提升合金的力学性能。本论文拟通过金相、场发射及拉伸性能分析测试等方法来研究高速轧制的不同工艺参数如道次下压量对固溶ATZ641合金显微组织以及ATZ641合金对于高速轧制的强化机制的影响。通过比对高速轧制ATZ641七个不同道次的XRD叠图我们发现,ATZ641合金经过高速轧制以后主要由?-Mg,Mg₁₇Al₁₂、Mg₂Sn三种相组成。在不同的道次下压量,ATZ641镁合金中的第二相为Mg₁₇Al₁₂、Mg₂Sn这两种析出相以及α-Mg。并且在第1～3道次轧制过程中的主要析出物为Mg₁₇Al₁₂,第4～7道次有部分的Mg₂Sn第二相析出物。ATZ641镁合金在400℃的高速轧制条件下所得到的不同道次的试样,各自进行拉伸实验,通过分析发现其断裂方式均是以含有多数韧窝的韧性断裂为主和部分为解离台阶的脆性断裂的韧脆混合型断裂。通过观察断口的透射图像,高速轧制ATZ641镁合金的断裂方式更偏向于主要发生了韧性断裂。通过观察400℃的高速轧制镁合金ATZ641的显微组织我们发现第二相析出尤为明显,与此同时位错和孪晶也影响了合金的组织与性能,大量第二相的存在对位错运动和孪晶滑移产生了阻碍作用,位错和孪晶大量堆积,对再结晶的形核和生长起到了有效的促进作用。本文通过对高速轧制不同道次的固溶态ATZ641合金的研究退火过程,分析观察结构变化,研究不同退火系统对镁合金显微组织的影响。发现不同温度下、不同保温时间和不同板材对高速轧制固溶态ATZ641合金退火显微组织和力学性能的都有着不同的影响,这也对优化ATZ系列镁合金的高速轧制后的退火工艺提供了新的工艺启发。