镁合金在工程结构材料中最轻,具有比强度和刚度高、阻尼性减震性好、机械加工性好等优异性能,但镁合金室温性能差、易变形开裂,通过大塑性变形技术对镁合金成形性一体化控制成为当前研究热点。与传统反挤压相比较,旋转反挤压能够改变变形区金属应力状态,控制流动方向,细化晶粒,弱化织构,降低成形力。该工艺的研究为高性能构件的成形奠定基础,在结构件的成形方面具有很好的应用前景。本文针对Mg-13Gd-3.5Y-2Zn-0.5Zr镁合金,以成形杯形件为研究对象,在Gleeble-3500热扭转单元上开展热模拟实验。并采用光学显微镜（OM）、带能谱分析（EDAX）的扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）、以及显微硬度计等分析手段,对其微观组织及力学性能进行了表征。本文系统研究了在旋转反挤压不同参数条件下成形杯形件时的金属流动规律、应力应变情况以及组织和力学性能的变化。分析了杯形件在横截面沿径向上的应变分布,以及基体晶粒、第二相在不同变形条件下的演化规律。具体研究内容如下:（1）对不同变形参数杯形件等效应变、金属流动规律和载荷进行了分析。结果表明:旋转反挤压能够显著改善杯形件变形程度,促进金属沿径向流动,且旋转速度为影响径向等效应变的主要因素。（2）Mg-13Gd-3.5Y-2Zn-0.5Zr镁合金杯形件的旋转反挤压热模拟实验显示:横截面沿径向由内到外晶粒尺寸增大,动态再结晶程度减小,第二相破碎程度降低,杯形件内侧LPSO相流线型分布现象明显,随旋转速度增大,DRX进一步增大,晶粒尺寸显著减小,LPSO相出现粉末状分布。（3）对旋转挤压成形的杯形件进行晶粒微观织构分析,不难发现,不同变形参数下旋转反挤压杯形件微观机理明显不同。挤压速度和旋转速度的增大均导致合金织构弱化,DRX晶粒的产生成为织构弱化的主要因素,由于旋转速度条件下合金的变形启动多个滑移系,织构弱化效果明显,成为晶粒取向变化的主要原因。（4）对传统反挤压与旋转反挤压下杯形件组织与性能进行了比较,结果表明:旋转反挤压下内侧晶粒细化更加彻底,组织细化区域增大,织构得到显著弱化。Mg-13Gd-3.5Y-2Zn-0.5Zr镁合金杯形件不同位置的显微硬度显示:不同变形条件下显微硬度的变化趋势明显不同,这主要与DRX软化和LPSO相结构的硬化作用相关,由于内侧为主要的变形区域,当挤压速度和旋转速度增大时,可以发现内侧显微硬度都相应减小,且不同旋转速度下硬度值变化最为明显。