细晶镁合金塑性变形中孪晶的活动被抑制,滑移主导变形,可同步实现高强度和高塑性,但变形过程中滑移和孪晶等变形机制的演变规律及其对力学性能的影响目前尚不清楚,在相当程度上限制了细晶镁合金新材料的深入研究和发展。本研究通过两道次热轧后低温退火制备了平均晶粒尺寸4μm、具有弱基面织构和完全再结晶晶粒的Mg-3Gd合金,通过一道次250℃挤压制备了具有纤维织构的高塑性细晶Mg-Al-Mn合金。研究了EBSD与TEM有机结合表征细晶镁合金介观和微观尺度组织结构的新方法,并将其用于表征分析晶粒取向、尺寸、位错、孪晶等微观结构特征,探究并初步揭示了细晶镁合金塑性与强度同步提升的微观结构因素。论文主要研究结果如下:（1）细晶Mg-3Gd合金中滑移、拉伸孪晶、压缩/二次孪晶等变形机制在开动初期表现出强取向相关性,变形量增加,取向的影响逐渐减弱。滑移、拉伸孪晶方面,2%拉伸变形量时,少量晶粒中出现位错且拉伸轴与c轴夹角大于75°,拉伸孪晶晶粒的拉伸轴与c轴夹角小于57°;拉伸变形量5%及更大时,大部分晶粒中都有位错,拉伸轴与c轴夹角集中于60-90°,取向的影响明显减弱,开动拉伸孪晶的晶粒的拉伸轴取向随变形量增加逐渐向基面方向靠近。压缩/二次孪晶方面,在2-5%拉伸变形量的试样中未观察到,在10%拉伸变形量试样中明显可见,主要出现在拉伸轴与c轴夹角为80°-90°的部分晶粒中,20%拉伸变形量时,夹角扩大到66°-90°。（2）Mg-3Gd合金中小尺寸晶粒可显著抑制拉伸变形中孪晶的形核与长大,变形后期合金中有少量拉伸孪晶及较多压缩/二次孪晶。2%和5%拉伸变形量时,拉伸孪晶主要出现在尺寸大于5.5μm和4.0μm的晶粒中,更大变形量时拉伸孪晶出现在更小的晶粒中,20%拉伸变形量时,晶粒中依然有一定量的拉伸孪晶。变形量较小时,未见压缩/二次孪晶,变形量较大（10-20%）时,可见较多压缩/二次孪晶,呈厚度方向小于1μm的长条形,有助于抑制压缩孪晶内部拉伸孪晶的开动及长大,该现象与粗晶镁合金变形后期（>10%）大多数压缩孪晶内部均产生拉伸孪晶形成二次孪晶显著不同。（3）Mg-3Gd合金的细晶粒尺寸、弱基面织构与合金高强高塑等性能之间有较强关联性。细晶粒有助于产生晶界强化和位错源强化,同时弱基面织构晶粒的基面滑移和拉伸孪晶施密特因子均较低而不易开动,合金屈服强度高。变形初期（2-5%）,位错增殖、位错和孪晶的活动等促进加工硬化率提高。变形后期（10-20%）,小尺寸晶粒抑制压缩孪晶,孪晶界附近滑移的大量开动,有效降低压缩/二次孪晶造成的应力集中,避免合金因微裂纹而导致过早失效,合金塑性高。（4）采用普通一道次热挤压工艺获得了弱纤维织构且兼具良好塑性和强度的细晶Mg-0.4Al-（0,0.3,1.5）Mn合金。在形变、动态再结晶、合金化等的共同作用下,Mg-0.4Al合金中形成平均直径4.8μm、强织构的完全再结晶晶粒,添加0.3%、1.5%Mn后,合金形成等轴再结晶晶粒和长条变形晶粒组成的双峰组织,大部分为再结晶晶粒,平均直径1.0μm、取向随机,少部分为变形晶粒,具有强纤维织构。Mg-0.4Al-0.3Mn屈服强度（TYS）和断裂延伸率（FE）分别达到239MPa和30.1%,Mg-0.4Al-1.5Mn的TYS和FE分别达到170MPa和52.5%,高塑性、无稀土、低成本等优势显著,发展前景好。