镁合金板材有限的成形性能极大的限制了其在轻量化领域的广泛应用。而弱基面织构镁合金板材的开发使这一问题的解决成为可能,但是其塑性变形机制（位错滑移和孪生）的演变规律尚未得到深入研究。本研究选用Mg-2Zn-0.1Ca合金板材为研究对象,采用准原位拉伸测试、扫描电镜测试（SEM）、电子背散射衍射测试（EBSD）及数字图像相关（DIC）等技术结合滑移迹线分析手段对样品进行了力学性能、微观结构、应变分布和变形机制的表征,系统研究了织构类型、晶粒尺寸和应变速率对Mg-2Zn-0.1Ca合金在拉伸变形过程中变形机制演变规律及变形不均匀性的影响。主要研究结果如下:（1）织构类型对变形机制演变规律及力学行为有显著影响:RD、45°和TD三个具有不同织构类型的样品其变形机制在拉伸变形过程中表现出明显的演变规律,即基面滑移（ε=0.5%）→基面滑移+非基面滑移（ε=1.5%）→基面滑移+非基面滑移+孪晶（ε=7.5%）。三个样品表现出明显的屈服强度各向异性,其屈服强度分别104.3MPa（RD）和68.6MPa（TD）,这是由于TD方向偏转的织构类型使得RD和TD样品变形机制激活情况不同引起的,即TD样品中基面滑移主要发生在高SF（“软”取向）的晶粒中,而RD样品中的基面滑移的SF分布较广（一部分“硬”取向晶粒中也激活了基面滑移）。在ε=1.5%增加到ε=7.5%的过程中,RD和TD两个样品的加工硬化率“此消彼长”,这是因为在ε=1.5%时,RD样品中更多的“硬”取向晶粒发生基面滑移,导致加工硬化,TD样品中主要为“软”取向晶粒激活基面滑移;而在ε=7.5%时,RD样品中启动的非基面滑移比例提高,引起加工硬化率下降,此外TD样品中激活的基面滑移和孪生使其保持较高的加工硬化水平。（2）晶粒细化使非基面滑移更容易激活,抑制了孪生的产生。晶粒细化显著提高了TD方向样品的屈服强度,由72MPa提高到了113MPa;而RD方向样品的屈服强度由125.7MPa提高到135.7MPa,降低了RD方向的屈服强度的各向异性,表现出明显的晶粒细化对屈服强度影响的织构效应。晶粒细化使FG样品出现了较为明显的屈服平台,这是由于变形初期缺乏可动位错源引起的。晶粒细化使得FG样品的加工硬化率在初始阶段出现“V”字型的形态,这是由于FG样品的屈服平台引起的。（3）晶粒细化对变形初期（1%）时RD和TD系列样品的应变分布不均匀性有显著影响,即晶粒尺寸对应变分布的不均匀性影响有明显的织构效应。在低应变量（1%）时,粗晶样品中晶粒内部的εxx应变与基面滑移SF有较高的取向相关性,而细晶样品中晶内εxx应变与基面滑移SF没有明显的依赖性,即晶粒细化显著降低了基面滑移SF与晶内εxx应变的相关性。此外孪晶在粗晶样品中也发挥了承担εxx应变的重要作用,孪晶处的εxx应变值较高,且εxx应变分布云图中孪晶处的形貌与反极图中孪晶形貌比较吻合。（4）低应变速率(1×10-5s-1)和高应变速率(1×10-1s-1)样品的屈服强度分别为102MPa和139MPa,抗拉强度分别为209MPa和226MPa,延伸率分别为24.3%和13.5%,表明应变速率对拉伸力学性能尤其是延伸率有显著影响。对于高、低应变速率样品,随着应变量的增加,其变形机制都呈现出明显的演变规律,即基面滑移（ε=2%）→基面滑移+非基面滑移+少量孪晶（ε=7%）。结果表明,高应变速率促进了柱面和锥面滑移的启动,同时也促进了不符合施密特法则的基面滑移的开动。这是由于高的应变速率需要更高的外加流变应力导致的。（5）高应变速率导致位错运动速率明显升高。由于位错运动速率具有高的应力依赖性,所以需要显著增加外加应力才能适应更高的应变速率。揭示了高应变速率样品的流变应力显著高于低应变速率样品的原因。高的应变速率导致应变分布不符合施密特定律,这是由于高应变速率样品中有更多的非基面滑移和“硬”取向的基面滑移被激活引起的。当应变速率较高时,相邻晶粒之间滑移传递启动时需要更高的临界剪切应力,会导致明显的滑移传递性减弱。此外,高的应变速率没有增强应变分布的不均匀性,反而引起了更为明显的应力集中。在高应变速率条件下,应力集中的增强和滑移传递性降低共同导致了延伸率的降低。