镁合金作为最轻的金属结构材料，综合其本身的易回收、可循环利用特性，逐渐被应用到航空、汽车、电子领域，成为新一代高性能绿色环保材料。其中，Mg-Gd-Y系列合金具有强度高、抗氧化及耐高温蠕变等特性，备受研究者的关注。但是，大量稀土元素的加入会使材料呈现一定的脆性，热变形加工是优化镁合金组织、改善力学性能的主要方法，本文对Mg-Gd-Y系镁合金的热变形工艺进行研究，开展了以下几方面工作：研究了快速、多向锤锻工艺对Mg-Gd-Y稀土合金微观组织及力学性能的影响。稀土镁合金经快速多向锻造后产生了大量的孪晶，孪晶通过相互交叉使晶粒迅速得到细化。EW75合金450℃锻造150道次后，晶粒内出现大量交叉孪晶，孪晶界出现细小的再结晶晶粒，GW93和GW531合金经过锻造后，动态再结晶组织越发明显，再结晶程度随稀土含量降低而升高。锻造态合金在400℃拉伸达到超塑性，延伸率较固溶态提升了十倍，其优异的高温塑性意味着锻造开坯后，合金可以进行高速率、大变形量加工。研究了Mg-Gd-Y稀土合金大应变量降温多向锻造开坯过程中组织和性能的变化。410℃和440℃锻压产生大量析出相，抑制了再结晶进行，导致晶粒沿最后锻压方向严重变形，形成压缩流线，而470℃锻压得到平均晶粒度15um的弱织构再结晶组织，少量析出相限制了再结晶长大和旋转，500℃锻压发生再结晶长大，组织不均匀。实验证明，在470℃下锻压可以得到弱织构、高塑性板坯，室温延伸率达到21%，相对于固溶态提升了20倍，对板坯的二次加工极为有利。研究了Mg-Gd-Y稀土合金不同的挤压温度对组织和性能的影响。GW93合金在400℃挤压后形成一种由挤压拉长的大变形晶粒和晶界上的再结晶小晶粒构成的双模组织，440℃挤压再结晶比例升高，双模组织弱化，480℃挤压，再结晶几乎进行完全，双模组织几乎消失。400℃挤压的合金具有最高抗拉强度413MPa，延伸率10%，基面强化和残余内应力共同提升了强度，而细小的再结晶组织使材料保持了一定的塑性，经200℃峰值时效60小时后，室温抗拉强度达到508MPa，晶界和晶粒内大量纳米颗粒相限制了位错滑移，减弱了晶粒间变形的传递，使材料的强度大幅提升。