Mg-Zn系合金具有良好的可热处理强化能力,是目前应用最广泛的镁合金体系之一。但高Zn含量的Mg-Zn系合金的凝固温度区间宽,铸锭易产生显微疏松,因此需要添加其它合金化元素来抑制其热裂倾向、细化合金的铸态组织,以提高其塑性加工成形性能,并改善合金的阻尼、生物医学功能特性。Mg-Zn-Mn系合金具有可时效强化、综合力学性能和阻尼性能优异等优点,是Mg-Zn系变形镁合金中的研究重点之一;Mg-Zn-Ca合金是重要的生物医用材料体系之一。此外,在变形Mg-Zn二元合金中添加适量的碱土元素Sr,可以同步提高镁合金的高温力学性能、塑性及耐蚀性。高应变速率轧制变形具有强化镁合金动态再结晶及诱导纳米相动态析出的作用,将该工艺和合金化处理方法相结合,有望制备出高强高塑的细晶Mg-Zn系合金板材。但在高应变速率轧制变形过程中Mg-Zn系合金板材的纳米相动态析出规律及机制、纳米相与动态再结晶之间的交互作用、合金化元素的影响规律及机制、织构特征问题尚不清楚。论文针对上述问题,选择Mg-5 wt.%Zn二元合金为对象,Mn、Ca、Sr为合金化元素,采用热压缩模拟实验及高应变速率轧制工艺来强化Mg-5Zn系合金的动态再结晶,调控合金中的动态析出相特征（种类、尺寸、形貌、体积分数及其与基体的共格关系和位向关系）,探明高应变速率变形过程中的动态再结晶规律及机制,织构变化的影响因素以及织构对力学性能的影响。论文的主要研究内容和结论如下:（1）基于热压缩实验,阐明了应变速率（?）和应变量（ε）对Mg-5Zn-0.6Mn合金在300℃下的热变形行为、动态再结晶行为和析出相特征的影响规律及机制,发现该合金流变曲线的峰值应变εp和动态再结晶临界应变εc随应变速率?的增大而减小。在低应变速率(?=1 s-1)下,晶界弓出是主要的动态再结晶机制,而在高应变速率(?≥10 s-1)下,孪晶诱导动态再结晶机制占主导地位。沉淀相的动态析出发生在动态再结晶之前。当应变一定时,在变形初期（ε=0.11）,以低应变速率(?=1 s-1)变形时（0001）α盘状相（β2′）的析出占主导地位,而以高应变速率(?≥10 s-1)变形时析出相则以[0001]α棒状相（β1′）为主,同时有（0001）α盘状相（β2′）和球状相（β2′）的析出。在变形后期（ε=1.61）,β2′相成为各应变速率下的主要析出相。当应变速率一定(?=10 s-1)时,合金在变形初期（ε=0.05）就已经有少量的[0001]α棒状β1′相、（0001）α盘状和球状β2′相存在,随应变的增大,析出相类型不变,但β1′和β2′相的比例改变,β1′的比例减小、β2′的比例增大且析出相有球化趋势。相比于传统的固溶时效工艺,塑性变形加速了沉淀相的动态析出,并促进β1′相向β2′相转变。（2）阐明了轧制温度及应变速率对Mg-5Zn-0.6Mn合金织构特征及力学性能的影响。在300℃轧制,当应变速率从10 s-1提高到25 s-1时,板材基面织构的强度由2.74减小到了2.09,其原因是:以较高的应变速率轧制时,合金中的拉伸孪晶增多,且动态再结晶体积分数增大,而动态再结晶晶粒取向更具随机性,拉伸孪晶会引起晶粒转动从而弱化基面织构。当轧制应变速率一定(?=10 s-1),轧制温度由250℃增大到350℃时,Mg-5Zn-0.6Mn合金的基面织构先减弱后增强,在300℃时最弱,原因是此时的动态再结晶体积分数较大,密度高且细小的析出相阻碍了具有随机取向的动态再结晶晶粒的转动,导致基面织构减弱。（3）通过在Mg-5Zn合金中添加Mn、Ca、Sr元素,对比研究了高应变速率轧制过程中合金元素对析出相特征、动态再结晶行为、织构强度以及力学性能的影响。结果表明,Ca可以提高合金强度,Sr可以改善合金塑性,而复合添加0.4Ca+0.2Sr的合金力学性能优于单独添加Ca或Sr,但仍低于添加Mn的合金,原因在于Mn元素细化动态再结晶晶粒尺寸的效果更强,合金中的析出相尺寸更细小且密度更高,位错密度更高。本论文阐明了高应变速率变形过程中,Mg-5Zn-X（Mn、Ca、Sr）合金的动态析出规律、动态再结晶行为、织构特征及力学性能变化规律及机制,为基于组织和性能调控研制高强高塑Mg-5Zn合金板材提供了实验依据和科学基础。