为了改善Mg-Nd-Zn-Zr合金的组织,提高合金的力学性能,本文采用联合正向挤压和等通道转角挤压的复合挤压(IECAP)方法,制备高强Mg-3.0Nd-0.4Zn-0.5Zr合金。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)进行组织分析及力学性能测试,研究了IECAP温度及随后时效处理对合金组织和性能的影响。合金经过IECAP挤压后,获得了超细晶组织,挤压温度为350℃时合金挤压后晶粒尺寸最小,平均晶粒尺寸约为0.5μm,此温度下,合金的强度最高,抗拉强度和屈服强度分别达到288 MPa和248 MPa,此时的延伸率最低为14.4%。随着挤压温度的升高(350℃、400℃、450℃),晶粒尺寸逐渐增大、合金强度降低、延伸率升高。挤压温度在450℃时,合金的晶粒尺寸最大,平均晶粒尺寸为6μm左右,此时合金的强度最低,抗拉强度和屈服强度分别为195 MPa和101 MPa,延伸率最高为26.1%。IECAP挤压后晶粒细化产生的细晶强化,是强度提高的主要原因,试样经较高温度IECAP挤压后,断口上形成大量韧窝,表现为明显的韧性断裂特征。合金经过IECAP+时效工艺处理,晶粒尺寸与未时效合金相比基本无变化,但强度进一步提高,延伸率小幅下降。挤压温度为350℃时的时效态合金强度最高,抗拉强度和屈服强度分别为307 MPa和264 MPa,其延伸率为12.9%。挤压温度为450℃时的时效态合金的强度最低,抗拉强度和屈服强度分别为202 MPa和110 MPa,延伸率最高为21.5%。合金经时效处理后,基体内析出了大量的细小析出相,致使合金强度提高。挤压温度较高的合金经时效处理后,断口具有大量的韧窝形貌,表现为韧性断裂特征。