Mg-Al-Zn(AZ系列)合金作为常用的商用镁合金,具有成本低,浇注性能好等优点,但是成形性差、强度低等缺点限制了其应用范围。研究发现在AZ系合金中加入Sn元素可以降低镁合金层错能,并提高强度和延伸率。但是目前Mg-Al-Zn-Sn系合金通常具有高合金含量,且牺牲塑性获得高强度。尚没有强塑性都非常优异的Mg-Al-Zn-Sn合金。本文针对新型低合金含量的Mg-4Al-1Zn-1Sn(AZT411)镁合金,采用等径角挤压(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)工艺,优化工艺参数(挤压道次、变形路径),制备出一种新型低成本高强塑Mg-Al-Zn-Sn合金,并分析了ECAP变形镁合金再结晶机制和强韧化机制,主要得到以下结论:(1)ECAP变形参数对AZT411镁合金微观组织的影响:随ECAP道次增加,第二相面积分数增加,晶粒尺寸先减小后增大。相同变形量条件下,Bc路径的晶粒细化效果更好,但不同路径所能达到的最小晶粒尺寸基本相同。(2)动态再结晶机制:ECAP变形过程中,试样在剪切应力的作用下发生动态再结晶。变形初期为连续动态再结晶(Continuous Dynamic Recrystallization,CDRX)和不连续动态再结晶(Discontinuous Dynamic Recrystallization,DDRX)。随着ECAP道次增加,DDRX逐渐成为晶粒形核和长大的主要机制。(3)经过A路径ECAP变形后,镁合金形成强基面织构,晶粒具有硬取向。经Bc路径ECAP变形后,{10~-11}晶面衍射峰强度随着变形程度增加而逐渐增强,基面织构减弱。(4)ECAP变形参数对AZT411镁合金的室温力学性能的影响:随ECAP道次增加,屈服强度呈现出先增加后减小的趋势。A路径变形4道次时,晶粒细化、第二相弥散强化和织构强化的共同作用使其屈服强度最高;当道次大于4时,第二相粒子粗化使固溶强化和第二相强化作用减弱,屈服强度下降。Bc路径变形2道次时,晶粒细化、第二相强化使其屈服强度最高;2道次之后,由于倾斜织构的形成使屈服强度降低。2-4道次时,随ECAP道次增加,经A和Bc路径变形后样品的组织更加均匀,断裂延伸率增加;4-8道次,由于第二相粗化和SIBM,晶粒不连续长大,受力时易出现应力集中,延伸率下降。(5)经过A路径4道次变形后,AZT411合金的综合力学性能最好,屈服强度、抗拉强度和断裂延伸率分别为225 MPa、312 MPa和31.9%。高屈服强度主要是晶粒细化、第二相弥散强化和织构强化共同作用的结果。高延伸率是由于均匀细小的等轴晶和弥散分布的第二相。(6)经过A路径4道次变形后,AZT411合金在250℃获得超塑性,断裂延伸率为315%,组织为均匀细小的等轴晶和弥散分布的第二相,具备着良好的均匀塑性变形能力,经计算250℃时超塑性变形是晶格扩散和晶界扩散两种机制共同作用的结果。