镁合金作为轻量化材料具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景。然而,镁合金为密排六方晶体结构,室温下变形时可启动的滑移系少,室温塑性差。此外,虽然镁合金比强度高,但真实强度相对较低,这些因素制约了其应用和发展。近年来,异质结构（异构）材料作为新的研究领域,为实现包括镁合金在内的各类合金的强-塑性结合提供了一种新思路,也获得了一定的研究成果。但现有报道中,异构材料的制备工艺往往较为复杂和特殊。基于此,本文采用传统挤压工艺,通过控制挤压参数调控AZ91微观组织,制备了AZ91异构镁合金;采用金相显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射及万能试验机等分析测试手段,研究了不同挤压温度和挤压比对AZ91合金微观组织和力学性能的影响,揭示了AZ91异构镁合金的强韧化机理。主要内容及结论如下:（1）在260℃-340℃挤压后,AZ91合金晶粒尺寸由60μm显著细化至15μm以下,且平均晶粒尺寸随挤压温度的升高而增大。合金的屈服强度、抗拉强度和延伸率均大幅提升。其中屈服强度随晶粒尺寸的增大而减小,抗拉强度和延伸率随温度变化规律不明显,但E260和E300（数字为挤压温度）两种异构组织具有较好的强韧结合。其中E260为再结晶小晶粒包围未再结晶大晶粒形成的异构组织,屈服强度、抗拉强度、延伸率分别为271MPa、380MPa、8.4%,屈服强度为挤压合金中最大。E300为较大再结晶晶粒和较小再结晶晶粒相间呈带状的异构组织,屈服强度、抗拉强度、延伸率分别为240MPa、392MPa、11.2%,抗拉强度为挤压合金中最大。（2）在300℃进行挤压比为7、11、17、26（分别表示为AE7、AE11、AE17、AE26）的挤压,对完全再结晶的异构组织进行调控。结果表明,挤压比越大,平均晶粒尺寸越大,其中AE7为均匀细晶组织,AE26为均匀粗晶组织,AE11和AE17为异构组织。此外,随着挤压比增大,合金的屈服强度和抗拉强度逐渐降低,延伸率整体呈升高趋势,其中具有异构组织的AE11表现最佳的强韧结合。较小的平均晶粒尺寸和较小的Schmid因子对提高其强度起到了一定作用,其最大的异质变形诱导（HDI）力使其在拉伸过程中产生最大的HDI强化和硬化,对提高其强度和塑性均起到了重要作用。（3）在260℃进行挤压比为7、11、17（分别表示为AE7、AE11、AE17）的挤压,对部分再结晶的异构组织进行调控。结果表明,随着挤压比增大,再结晶程度逐渐增大,AE7到AE11动态再结晶形核占主导,再结晶细晶数量增多,尺寸无明显变化,AE11到AE17动态再结晶形核和长大同时进行,再结晶细晶数量增多,且尺寸增大。AE17再结晶程度大,组织较均匀,AE7和AE11中形成部分再结晶异构组织,其中AE7具有最佳的强韧结合。其较小的平均晶粒尺寸和未再结晶粗晶的硬取向所导致的低Schmid因子,以及最大的HDI强化和硬化是其强度和塑性较高的原因。