含有长周期有序堆垛结构（Long Period-stacking Order,LPSO）的Mg-RE-Zn系镁合金展现出优异的高温性能,可以用做轻量化的高温结构材料。目前应用较多的是具有晶内层片状LPSO相的低稀土含量稀土镁合金,而高质量分数稀土元素的加入不仅有利于晶内层片状LPSO相的析出,还能够促进晶间块状LPSO相的形成,其能够显著地强化合金的室温力学性能以及高温服役性能。此前Mg-RE-Zn合金较多应用在铸造舱体以及壳体等零部件,而镁合金板材较多地应用在新能源车辆、大规模互联通讯以及数码产品等行业,特别是航空航天等行业则对高强耐热稀土镁合金板材具有迫切的需求,因此Mg-RE-Zn系合金板材制备以及板材的断裂行为和高温成形性能研究,可以进一步开辟Mg-RE-Zn系合金的应用领域和前景。本文研究了铸态以及不同均匀化处理参数下Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.6Zr合金的微观组织以及力学性能,同时研究了最佳均匀化处理参数下Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.6Zr合金不同热成形参数下(400～475℃,0.001～1s-1)微观组织演变以及变形机制。晶界上的Mg3（Gd,Y）共晶相在均匀化处理过程中固溶分解,晶间块状18R-LPSO相转变为晶间14H-LPSO相。在高温、低应变速率变形条件（ln Z<40）下,热变形过程中形变未再结晶晶粒内部14H-LPSO相发生弯折和破碎,14H-LPSO相对晶格转动和位错运动的阻碍作用减弱,有利于形变晶粒内部连续动态再结晶进行;破碎的14H-LPSO相颗粒能够作为形核质点,通过颗粒诱导机制促进非连续动态再结晶形核。该变形参数区间内变形机制主要以形变晶粒内连续动态再结晶以及形变晶粒晶界附近非连续动态再结晶为主。在低温及高应变速率变形条件（43>ln Z>40）下,位错沿晶内层片状的14H-LPSO相聚集,层片状14H-LPSO相发生弯折变形。低温、高应变速率变形条件下合金微观组织存在明显的双峰结构,即细小动态再结晶晶粒环绕在形变未再结晶晶粒晶界处,变形机制主要为晶内14H-LPSO相的弯折机制为主,同时存在晶界处的非连续动态再结晶。采用均匀化处理Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.6Zr合金分别进行了不同累计变形量、终轧变形量以及终轧温度的板材轧制研究。累计变形量的增加会促进晶界上的动态再结晶晶粒逐渐拓展进入粗大变形晶粒,且粗大变形晶粒的c轴逐渐向板材的ND方向偏转（<0001>晶向逐渐平行于ND方向）。终轧变形量的增加导致晶间块状14H-LPSO相破碎程度不断增加,沿RD方向分布的晶间块状14H-LPSO相能够显著强化轧制板材沿RD方向的抗拉强度。沿轧制板材45°方向室温拉伸时,最大临界剪切应力方向平行于晶间块状14H-LPSO相的方向且主要施加在α-Mg基体和粗大变形晶粒,因此裂纹较少在晶间块状14H-LPSO相内部拓展,并且基体晶粒的软取向导致轧制板材沿45°方向具有最佳的断裂延伸率。终轧温度的提高有利于基面织构的形成,晶间块状14H-LPSO相随着终轧温度的升高发生显著破碎且沿RD方向分布,其能够更有效地强化沿RD方向的屈服强度和抑制裂纹在晶间块状14H-LPSO相内部的拓展。原始坯料经过92%累计变形量、50%终轧变形量以及450℃终轧温度的参数获得的轧制板材具有最佳室温力学性能,其沿RD方向屈服强度达到了367MPa,抗拉强度达到了446MPa,断裂延伸率达到了10.30%;同时轧制板材具有优异的高温力学性能,300℃下抗拉强度达到274MPa以及延伸率达到43%,350℃下抗拉强度达到142MPa以及延伸率达到64%。采用三维X射线显微技术对轧制板材室温以及高温变形过程中的断裂行为进行表征。室温拉伸过程中孔洞或者微裂纹在晶间块状14H-LPSO相内部形核并且沿着与拉伸方向呈30-45°的角度伸长或合并。高温拉伸温度提高导致断裂机制逐渐从微孔聚集型断裂和解理断裂并存的混合型断裂向微孔聚集型韧性断裂机制转变。200℃高温拉伸过程中,微裂纹主要在晶间块状14H-LPSO相与α-Mg基体相界面处形核,基体中α-Mg晶粒三叉晶界处析出的平衡β相也会导致微裂纹的萌生。300℃高温拉伸过程中,微裂纹则主要在晶间块状14H-LPSO相内部形核并且沿着最大塑性剪切变形的方向拓展。高温单向拉伸应变状态下,轧制板材沿TD方向的成形性能优于沿RD方向的成形性能,而在高温近平面应变状态以及双拉应变状态下,其沿RD方向的成形性能却优于沿TD方向的成形性能。平面应变以及双拉状态下,沿RD以及TD方向双向拉伸时晶间块状14H-LPSO相与基体之间的变形协调界面差异是导致轧制板材成形性能差异的原因。采用不同终轧温度的轧制板材进行后时效处理,由于较低温度下轧制产生了更广泛的位错聚集以及形核质点,因此终轧温度较低的轧制板材峰时效处理需要更短的时效时间。