本论文以沉淀强化Mg-Al系和Mg-Zn系合金为研究对象，开展利用微观组织协同控制力学与腐蚀行为的研究。首先，本文研究了多道次预压缩制备的超细孪晶（ultra-fine twin，UFT）组织对热轧AZ80镁合金力学与腐蚀行为的影响；之后，在ZK60合金中制备复合孪晶组织，系统研究复合孪晶对力学及腐蚀各向异性降低影响规律和机制。随后，研究超声表面滚压（ultrasonic surface rolling process，USRP）对热轧AZ80合金表面强化处理，系统研究了强化处理对微观组织及腐蚀行为的影响。最后，系统研究通道角挤压（equal channel angular process，ECAP）对高铝含量Mg-20Al合金组织结构及力学性能影响。主要研究结果如下：
　　（1）随着三向预压缩道次的增加，AZ80合金中孪晶片层的密度越高、尺寸越细，时效处理后析出相分布更均匀。通过12道次预压缩（UFT-4）成功制备出平均孪晶片层厚度约为204nm的高密度超细孪晶，并形成平均晶粒尺寸约为303nm的超细晶组织。UFT组织显著提升强度并降低拉压屈服不对称性，其中UFT-4样品的极限抗拉强度达到463MPa。UFT组织改变了析出相形貌及分布，降低了β-Mg17Al12与α-Mg基体之间的微电偶腐蚀倾向，完全抑制了局部腐蚀，经过300h析氢测试，UFT-4时效态样品的平均腐蚀速率约为0.0755mg/cm2/day，比AZ80-T6样品的平均腐蚀速率低一个数量级。
　　（2）针对ZK60合金，复合孪晶组织不仅提高了沿轧向（RD）、横向（TD）和法向（ND）强度，而且完全消除拉压屈服不对称性：预压缩样品的压缩屈服强度与拉伸屈服强度比值分别为0.98（沿RD），0.99（沿TD），0.99（沿ND）；而原始样品分别为0.62（沿RD），0.83（沿TD），0.81（沿ND）。复合孪晶组织使晶体学取向沿RD、TD和ND重新分配，在三维方向上产生更均匀的分布，降低了晶面间腐蚀速率差异对腐蚀各向异性影响，晶体学的再分配使沿RD、TD和ND拉伸和压缩时启动多种机制，降低了拉压屈服不对称性。
　　（3）超声表面滚压产生的变形区厚度约为900μm，晶粒尺寸从表层到内部呈梯度增加，纳米晶层厚度约350μm。剧烈塑性变形造成严重阳极溶解，使表面耐腐蚀性降低；时效处理后，位错密度降低，沉淀相转变为均匀分布的颗粒，降低了微电偶腐蚀倾向，完全抑制局部严重腐蚀，提高耐腐蚀性。
　　（4）首次揭示了β-Mg17Al12相织构及其随ECAP工艺参数的演变规律：大块β-Mg17Al12转变为具有不同晶体学取向的细小晶粒组成，在623K，β-Mg17Al12相取向随机分布，提高挤压温度和增加ECAP道次使β-Mg17Al12相分布更加均匀和细小。与低Al含量的AZ31合金相比，Mg-20Al中α-Mg基体取向在ECAP后呈现不同的择优分布特征。