镁合金特别是镁合金板材被誉为“二十一世纪绿色工程结构材料”，在航空航天、汽车、高铁等领域都具有极其重要的应用价值。但是目前的镁合金板材不仅种类少，而且由于具有强烈的基面织构，室温塑性和成形性能差、各向异性强、加工和成形十分困难。利用稀土元素能够弱化镁合金板材轧制织构的特点，本论文设计了Mg-x(x=2，3，5)％Gd-1％Zn镁合金，以此为研究对象，研究了该系列合金的热轧工艺、冷轧工艺和退火工艺，并针对其热轧板材室温及中、高温下的组织、织构、力学性能和成形性能进行了较为系统深入的研究。　　 研究了热轧和退火参数对Mg-x(x=2，3，5)％Gd-1％Zn合金组织和织构演变的影响规律。随轧制温度的升高，合金的轧制性能提高，但轧制温度过高时(≥480℃)，基体中细小弥散的第二相会重新固溶消失，组织易发生粗化。轧制态板材的组织以孪晶为主，很少发现再结晶晶粒，织构类型仍属于基面织构，但是强度较低；道次间回炉退火发生的静态再结晶是铸态Mg-x(x=2，3，5)％Gd-1％Zn合金在多道次热轧过程中组织细化、均匀化、以及织构弱化的关键。Mg-3％Gd-1％Zn(GZ31)合金热轧板材在终轧后的静态退火处理中，初期会在孪晶处形成少量再结晶晶粒，随退火温度升高或者退火时间延长，再结晶比例迅速增大，织构显著弱化，并呈现非基面化趋势。发生完全再结晶时，已转变成非基面织构，且织构强度降至最低。进入晶粒长大阶段后，非基面织构的强度会增强。GZ31合金在热轧过程中形成的大量拉伸孪晶在静态退火时会诱发再结晶，且再结晶晶粒取向十分离散，这是GZ31合金热轧板材静态退火后织构显著弱化的主要原因。　　 在最佳轧制和退火工艺条件下制备出Mg-x(x=2，3)%Gd-1％Zn合金板材，研究了其在室温下的组织、织构、力学性能和成形性能，分析了室温高塑性的变形机理，并讨论初了始织构和晶粒尺寸对其室温塑性的影响。最佳工艺条件下制备的GZ21和GZ31合金板材的组织都是由细小均匀的再结晶晶粒组成，基体上分布着大量细小弥散的w相，织构强度极低，且属于非基面织构。板材在室温拉伸时表现出了极佳的室温塑性和成形性能，各方向的断裂伸长率都大于40％，均匀伸长率大于20％，室温Erichsen杯突试验的IE值～8，接近于一些典型的铝合金，可以轻易冷弯至180°，室温的极限拉深比(LDR)可达1.83。室温拉伸时，大量基面滑移的发生，是其具有室温高塑性的主要原因；变形过程中还伴有一些非基面滑移的发生，可以协调一些取向差的晶粒的变形，以及调节c轴方向的应变，对于保证变形的均匀连续性同样十分重要。具有基面织构的GZ31-F锻造样品和具有非基面织构的R-A38板材样品的其它组织特征一样，但都表现出高的室温拉伸塑性，说明GZ31合金热轧板材的室温高塑性主要是由于其极低的织构强度，即弱织构，而不是其非基面的织构类型。晶粒尺寸为10μm～30μm的GZ31合金板材都具有弱织构，室温下也都表现出了优异的拉伸塑性，断裂伸长率大于38％，说明在该晶粒尺寸范围内，织构是决定其室温塑性的关键因素，而晶粒尺寸的影响相对较弱。当晶粒尺寸大于50μm时，板材的均匀伸长率不会有显著变化，而在后均匀变形过程中孪生行为会显著增加，并导致最终的断裂和极低的后均匀伸长率。　　 研究了Mg-3％Gd-1％Zn合金热轧板材在中、高温下的变形行为。结果表明，GZ31合金热轧板材在应变速率1×10-4s-1～1×10-2s-1，温度150℃～250℃的条件下拉伸时，表现出了显著的锯齿流变现象。在锯齿流变的温度区间，出现了屈服强度和抗拉强度的平台，特别是板材的塑性，与室温下的高塑性相比，没有显著提高。发生锯齿流变的机制主要是滑动位错与第二相粒子的剪切作用，动态应变时效(DSA)机制也起到了一定的作用。当拉伸温度≥300℃时，锯齿流变现象基本消失，GZ31合金板材的塑性会随温度升高以及应变速率降低而显著提高，在400℃应变速率1×10-4s-1条件的伸长率可到达～280％，实现了超塑性。　　 研究了Mg-3％Gd-1％Zn合金热轧板材的冷轧性能，冷轧工艺对组织和织构的影响以及冷轧板材的力学性能。单道次轧制的压下量可达到23％，板材的表面和边部均无裂纹产生，且具有较高的表面光洁度。通过引入大量位错和织构的强化以及基面化转变，冷轧板材的屈服强度可提高～110％；而冷轧后辅以适当的热处理工艺，可以使板材在具备室温高塑性的同时也具有较高的强度(屈服强度>200MPa，抗拉屈服>270MPa)。采用每道次小压下量的多道次冷轧工艺，可以获得较高的总压下量，但是由于剪切带的软化效应，该冷轧工艺轧制的板材的强度比预期的略低。