镁合金具有低密度、高比强度和高比刚度等优点,是汽车、航空航天等领域轻量化战略材料,但仍面临“高强塑性组织控制难”困扰镁合金领域的科学难题。本文基于液固协同调控新思路,从以下三方面开展高强塑镁合金组织演化及强韧化机制研究:（1）采用亚快速凝固技术获得高固溶组织,充分发挥元素合金化作用;（2）采用新型衬板控轧和梯度控轧调控组织演变,探究再结晶机制及强韧化机制;（3）研究混晶组织变形行为耦合织构特性对强韧化机制的影响规律。探索了高固溶组织形成机制与轧制行为、再结晶机制与组织演化、混晶组织变形行为与强化机制等;液固协同调控体现在对凝固组织和加工工艺的调控,通过短流程控轧技术成功制备出高强塑镁-锌系和镁-铝系合金,为发展高性能镁合金及其可控制备提供重要依据。主要内容如下:（1）揭示了 Mg-6Zn-0.2Ca（ZX602）合金凝固组织形成、演化及调控机制。在亚快速凝固（SRS）条件下,铸态组织得到显著细化;同时,SRS有助于提高Ca元素固溶度,促进过饱和固溶组织形成,为后续大压下量控轧变形提供有利条件。（2）通过SRS结合衬板轧制（HPR）,实现了高固溶细晶组织及弥散析出相协同控制,获得高强塑ZX602合金（抗拉强度～290 MPa和延伸率～23%）。轧制后呈等轴细晶组织,通过晶界强化大幅度提升了强度;同时,更多的Ca原子能够抑制基面择优取向,阻碍硬取向晶粒形成,防止提前断裂。（3）通过新型梯度控轧在同一样品中实现压下量连续过渡变化,保证组织观察的连续性和准确性。基于孪生诱导再结晶和第二相抑制再结晶间竞争关系,揭示了 Mg-Al-Zn合金动态再结晶与晶粒细化机制。在轧制过程中,Al含量提升显著影响再结晶行为:纯镁再结晶速率明显高于AZ31合金;AZ91合金几乎不发生再结晶,晶粒仅沿轧制方向被拉长。（4）在变形初期,纯镁主要孪晶类型为{1011}-{1012}二次孪晶。通过形成高局部应变区触发再结晶形核。随Al含量升高,二次孪晶数量显著减少,主要孪晶类型转变为{1012}拉伸孪晶,触发再结晶能力有限。此外,AZ91合金中Mg17Al12第二相随变形发生溶解再析出,导致第二相尺寸减小、数密度和体积分数增加,产生更强的钉扎作用,抑制再结晶效果显著。（5）揭示了混晶结构Mg-Al-Zn合金拉伸变形行为及强化机制。在屈服阶段,细晶基面滑移主导变形,伴随粗晶孪生协调应变。随流应力增加,基面取向粗晶开启非基面滑移协调变形。基于晶粒尺寸耦合织构特性,提出适用于混晶结构Mg-Al-Zn合金（粗晶强织构且细晶弱织构）的Hall-Petch关系,定量地构建了晶粒尺寸、织构和屈服强度间关系,实现对含第二相和不含第二相混晶结构镁合金屈服强度较为准确的预测,为调控混晶材料组织和性能提供依据。（6）新型短流程制备技术（SRS+HPR）不仅原材料成本较低（成分简单且不含稀土元素）,还能够有效地减弱偏析、细化组织和提高元素固溶度,为短流程制备高强塑镁合金提供了借鉴。