本研究对镁合金进行了铸造—热处理—挤压变形的加工处理。本文主要通过在Mg中加入Bi、Zr元素,改变合金元素含量,以及变形加工工艺参数,力图提高镁合金的室温塑性。研究了Bi、Zr元素含量和挤压工艺对Mg-Bi（-Zr）合金显微组织以及力学性能的影响规律,最终得到具有高于40%的室温拉伸延伸率的室温高塑性Mg-Bi（-Zr）合金,并研究了其高塑性机理。铸态的Mg-Bi合金组织由α-Mg基体和第二相Mg3Bi2颗粒共同构成。合金中Bi含量增多,第二相的量也增多,加入Zr元素后,铸态合金晶粒明显变细;铸态合金经过固溶处理后,可以看到枝晶偏析显著减少,第二相部分回溶,而晶粒尺寸未发生明显变化。固溶处理后的合金经过挤压变形处理后,挤压态的Mg-Bi（-Zr）合金具有晶粒尺寸十分细小的再结晶组织,其晶粒尺寸达到了微米级,低温低挤压速度挤出的合金具有双模组织。相较于铸态合金,其力学性能得到了很大的提升,尤其是塑性,高于目前一般常用的镁合金,室温延伸率达到30%。同样的挤压工艺下,随Bi含量的增加,挤压所得合金的再结晶区比例呈现出先增加后降低的趋势,屈服强度和抗拉强度变化不太明显,均在一定范围内,而室温拉伸延伸率随Bi元素含量的增加先增大后减小,在其含量为2.5wt.%时达到最大。Zr元素加入镁合金中可以细化铸态合金,挤压变形后,其室温塑性较其他合金得到显著提高。不同的挤压工艺对合金的组织性能影响不同,整体上高挤压比（25:1）挤压得到的合金组织上具有更高的再结晶比例及更均匀的组织,性能上其塑性普遍优于低挤压比（12:1）挤压得到的合金,屈服强度较低,加入Zr元素后呈现相反的规律;挤压速度在0.5～2.0mm/s的范围内挤压时,随挤压速度升高,得到合金的延伸率先升高后降低,在1mm/s时达到最高;挤压温度在125～300℃范围内挤压时,延伸率随温度的升高,先升高后降低,在150℃挤压得到的合金延伸率最大,室温塑性更高。挤压态合金经过退火处理,显微组织会发生明显变化,再结晶显著提高,可以较为清楚地看出合金中已不存在双模组织,且晶粒增大。退火温度越高,完全再结晶所需时间越短,晶粒尺寸越大;退火后合金真应力应变曲线形状会得到改变,退火温度越高,加工硬化现象越明显,室温拉伸延伸率越低,均匀应变范围会先增加后降低。采用25:1的挤压比在150℃以1mm/s的挤压速度对Mg-2.5Bi合金进行挤压变形,可以得到室温延伸率达到37.4%的挤压态合金,对其在200℃下进行60min的退火处理后其室温延伸率可达40%,远高于目前一般常用的镁合金。且该合金室温应变速率敏感性非常明显,通过对其进行应变速率“跳跃”实验,得到其应变速率敏感指数m值约为0.23(应变速率为1.0×10-4s-1～1.0×10-5s-1),显著高于现有商用镁合金,这说明晶界滑移对Mg-2.5Bi合金的室温高塑性有显著贡献。Mg-Bi（-Zr）合金具有室温高塑性的原因主要是其具有细小的再结晶晶粒以及较高的再结晶比例,促进了其在室温下开动晶界滑移。