作为最轻的金属结构材料,镁合金在汽车、航空航天、3C等领域有着广阔的应用前景,但是由于其力学性能的限制,导致镁合金的应用面临着极大的挑战。稀土元素的添加可以有效提高镁合金的绝对强度,但是含有大量稀土元素的镁合金成本极高,极大地限制了其大规模的工业化应用。因此,如何低成本的制备出高强以及高强韧结合的镁合金,成为了该领域的瓶颈问题。本文通过多元合金化的策略（Al,Zn,Ca,Mn,Ce等元素）对挤压态以及后续轧制态的Mg-Al系合金进行了组织性能调控,得到了以下主要研究结果:对挤压态Mg-Al-Zn-Mn合金进行轧制,随着变形量的增加,合金中第二相动态析出且出现球化现象。在高温的作用下,晶粒尺寸有所增大,挤压态合金、以及总压下量分别为34%和60%的轧制态合金的晶粒尺寸分别为7.2μm、10.7μm、10.6 μm。另一方面,由于变形后位错的增殖,且随着变形程度的增加,合金内孪晶界的数量急剧增多,对基体进行了有效分割,起到了类似“晶粒细化”的效果,因此合金的拉伸强度逐渐增加,其中经60%轧制变形后合金的强度最高,抗拉强度363 MPa,延伸率～7.2%;对挤压态Mg-Al-Sn合金进行轧制,经过250℃轧制60%后,Mg-3Al-1 Sn（wt.%,下同）板材的晶粒尺寸由挤压态的10.69 μm逐渐细化至3.52 μm,抗拉强度由238 MPa逐渐提升至256 MPa,而延伸率由21.6%提升至29.2%,Mg-6Al-1Sn板材的晶粒尺寸由挤压态的10.76 μm逐渐细化至3.98 μm,抗拉强度由275 MPa逐渐提升至294 MPa,延伸率由23.8%提升至26.8%。Mg-3Al-1 Sn合金中出现了少量的Mg17Al12相及Mg2 Sn相,而随着Al含量的增加,Mg-6Al-1Sn合金中析出了更多的Mg17Al12相及尺寸更小的Mg2Sn相,这导致了 Mg-6Al-1 Sn系列合金的强度优于Mg-3Al-1Sn。而在相同的轧制温度下,杯突值随着晶粒尺寸的增加而增加,两种合金杯突的最高值分别对应为Mg-3Al-1Sn合金在350℃下轧制62%后得到的3.24 mm和Mg-6Al-1Sn合金在350℃下轧制78%后得到的3.43 mm;对挤压态Mg-Al-Ca系合金进行轧制,经轧制变形之后合金均发生了动态再结晶,得到了细化的晶粒,但其细化机理与合金的成分有关:Mg-1.8Al-1.8Ca合金轧制之后析出了大量的Al2Ca纳米相,这些第二相强烈限制了再结晶晶粒的长大,导致超细晶粒的形成,多元微合金化Mg-0.3Al-0.6Ca-0.3Zn-0.2Ce-0.1Mn合金轧制之后出现了Ca、Zn等溶质元素的偏聚,对晶界的扩展产生拖曳作用,同样导致超细晶粒的形成。对于Mg-Al-Ca体系,挤压态板材经300℃轧制78%后,合金的平均晶粒尺寸由2.42μm细化至1.42 μm,屈服强度由241 MPa提升至298 MPa;晶粒细化、大量细小Al2Ca相在晶界处的析出以及晶粒内部大量位错的聚集,均有利于强度的提高。对于Mg-Al-Ca-Zn-Mn-Ce体系,挤压态板材经250℃轧制78%后,合金平均晶粒尺寸由3.7 μm细化至1.1μm;合金的屈服强度由193 MPa提升至290 MPa,延伸率则由23.6%降低至11.6%。晶粒细化、Ca、Zn等溶质元素在晶界处的偏聚以及晶粒内部大量聚集的位错,均有利于强度的提高。