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本文针对镁合金变形能力差的弱点,通过添加Zn、Gd、Ca元素尝试制备出一种高性能的变形镁合金。采用重力铸造和热挤压成形技术,设计并制备了不同Gd元素含量的Mg-Gd二元合金、不同Zn元素含量的Mg-Zn-Gd三元合金以及不同Ca元素含量的Mg-Zn-Ca-Gd四元镁合金。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)以及室温拉伸实验等分析检测技术,研究了不同成分的合金在不同状态下的显微组织和力学性能,研究了Mg-4.0Zn-2.0Gd合金的均匀化处理工艺以及在不同热挤压温度下该合金的显微组织和力学性能。研究结果表明：(1)对于Gd含量分别为0.1、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0wt.%的Mg-Gd二元合金,随着Gd含量的增加,合金的晶体形貌由平面晶向柱状树枝晶再向等轴树枝晶的形式转变。Mg-0.1Gd和Mg-2.0Gd合金在挤压之后晶粒得到细化,Mg-0.1Gd合金的强度由104.8MPa上升到197.9MPa,延伸率由7.4%上升到13.0%; Mg-2.0Gd合金的强度由115.9MPa上升到173.6MPa,延伸率由12.9%上升到60.3%。(2)铸态Mg-xZn-2.0Gd (x=1.0,2.0,3.0,4.0,5.0)合金的晶粒尺寸随Zn元素含量的增加而减小,网状的第二相共晶组织含量逐渐增多且变得连续。且随着Zn元素含量的增加,铸态Mg-xZn-2.0Gd合金的屈服强度和抗拉强度也随之上升：而延伸率则先增大后减小并在Zn含量为4.0wt.%时达到峰值。Mg-4.0Zn-2.0Gd合金在430℃下经过24h的均匀化处理后组织和力学性能都达到适合热挤压的最佳状态,2mm/s的挤压速度下合金没有发生完全的动态再结晶。(3)随着Ca含量的增加,铸态Mg-4.0Zn-xCa-2.0Gd (x=0.1,0.2,0.5,1.0)合金中的析出相由Ⅰ相+W相的形式向Ca2Mg6Zn3相+W相的形式转变,且合金中W相的Mg含量逐渐减少。挤压之后,Mg-4.0Zn-xCa-2.0Gd合金的晶粒明显细化,但合金的动态再结晶进行的仍然不完全。通过对比四元合金挤压之后的强度和延伸率,挤压态的Mg-4.0Zn-0.2Ca-2.0Gd合金具有较为均衡的室温力学性能。