镁合金具备比强度和比刚度高、吸振和阻尼性能好、电磁屏蔽性强、易于回收再利用等优点,在车辆交通、医疗器械、空天宇航、国防军工和通信电子等领域的应用前景广阔。然而镁合金的密排六方晶体结构导致其室温塑性变形能力较差,并且常规的塑性加工方法对镁合金的力学性能提升非常有限。这些问题严重限制了镁合金的大规模工业应用。针对上述问题,本文研究了Mg-6Al-1Zn-0.9Sn（ATZ611）镁合金塑性变形的组织演化和力学性能。探讨了等径角挤压（ECAP）工艺参数对组织和性能影响,分析了等径角挤压镁合金低强度、高塑性的原因;开发了“等径角挤压+多道次轧制”的强韧化工艺路线,评价了不同晶粒结构组织的强韧化潜力;揭示了混晶结构组织的塑性变形行为,阐明了粗晶织构影响混晶组织力学性能的机理。主要得到以下结论:（1）ECAP变形温度影响镁合金的微观组织演变。250℃下ATZ611镁合金获得了显著的晶粒细化效果,析出相也被充分破碎和球化。伴随着均匀细晶组织的形成,晶粒c轴逐渐转向与通道出口成135°夹角的方向;300℃下的晶粒细化效果较差,第二相不能得到充分的析出和破碎。晶粒c轴也具有逐渐转向垂直于最大剪切力的趋势,但织构相对较弱。（2）经过四道次变形使晶粒均匀细化后,在相同变形温度下延长ECAP工艺至八道次,250℃样品晶粒局部长大呈现为混晶结构,粗晶粒具有强基面织构;300℃样品晶粒均匀长大呈现为单一的粗晶结构。在250℃四道次的基础上降温至200℃,获得的八道次样品组织细化程度最高,平均晶粒直径¹.1μm,析出相被充分细化为⁴00nm的球状,晶粒取向聚集形成强烈的135°织构。（3）ECAP镁合金的室温拉伸性能严重地偏离了Hall-Petch关系,相同ECAP温度下随着晶粒的细化,强度逐渐降低,塑性逐渐升高。分析其原因是织构对力学性能起到了主要的决定性作用。细化后的晶粒大量地转向了高施密特因子方向,基面〈a〉滑移系开动的临界应力显著降低,导致了屈服强度下降;晶粒细化促进了基面滑移和非基面滑移的开启,导致了塑性提高。（4）250℃的ECAP样品随着道次增加,高温强度先降低后升高,在第四道次ECAP后取得极小值。250℃四道次ECAP样品晶粒尺寸均匀,析出相弥散分布,在250℃/1.0×10^-3s^-1的应变条件下具有一定的均匀塑性变形能力,极限伸长率达到了500%。经计算其变形激活能Q=76kJ/mol,高温变形由晶界扩散主导。（5）多道次轧制可以有效地提高ECAP镁合金的强韧性。250℃八道次ECAP制备的混晶结构组织轧制后强度显著提高,塑性也得到了很大程度的保留,强韧化效果优于单纯的细晶和粗晶组织。混晶组织样品轧制变形15%后屈服强度和抗拉强度分别达到了³04MPa和⁴03MPa,伸长率¹6%,综合力学性能良好。（6）混晶结构组织轧制后,细晶区域能够有效地增殖和钉扎位错,获得应变强化效果;粗晶粒则主要发生孪生协调变形,并且在拉伸试验中起到了存储位错的作用。粗晶粒具有强基面织构而处于硬位向、细晶粒织构处于软位向的镁合金混晶组织,更有利于发挥粗晶粒在变形后期维持高塑性的作用,轧制后获得更好的强韧化效果。