Mg-Gd-Y系合金作为目前镁合金的研究热点,其将有望以结构材料应用于航空航天器上,并在轻量化需求较高的航空航天及国防装备业中有广阔的应用前景。而航空航天器主要在空中、太空、临近空间和极寒环境下服役,常承受高温、低温以及循环载荷的共同作用。故Mg-Gd-Y系合金在高低温循环条件下的室温、高温和低温力学性能是其重要技术指标。因此,基于航空航天领域的应用需求和项目目标,本文研究了Mg-6Gd-3Y-0.5Zr（GW63K）镁合金高低温循环下的力学行为,包括:室温、高温和低温拉伸行为、室温高周疲劳行为及室温冲击行为。铸态GW63K合金拉伸研究结果表明,未经低温/高低温循环处理的铸态合金的屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为156MPa、212MPa和6.2%。随着拉伸温度的提高,屈服和抗拉强度先升后降,在150℃时达到最高,而延伸率则一直提高。室温拉伸时,相较于未处理的铸态合金,高低温循环处理后的屈服和抗拉强度随循环次数的增加持续提高,并在5次循环时分别达到181MPa和242MPa,延伸率则一直降低。低温循环（-196℃至室温）对其力学性能影响不大。高低温循环处理过程中的高温阶段可以等效为时效过程,极大地释放低温造成的应力集中,引起高低温循环处理后强度的提升。T6态GW63K合金拉伸研究结果表明,室温拉伸时,未经低温/高低温循环处理的T6态合金的屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为237MPa、309MPa和5.2%。经过±196℃高低温循环处理后,屈服和抗拉强度先升后降,在3次循环时最高,分别为251 MPa和340 MPa,相较未处理的合金分别提升了5.9%和10.0%,之后随着高低温循环次数的增长而降低。±150℃高低温循环处理后的力学性能变化规律与±196℃一致。±100℃、±50℃高低温循环处理以及低温循环处理对其力学性能没有明显影响。高温拉伸时,未处理的T6态合金力学性能变化规律与铸态合金一致,其在150℃时,屈服和抗拉强度达到峰值,分别为237MPa和325MPa。±196℃高低温循环处理3次后的T6态合金在150℃时,相较未处理的合金,其屈服和抗拉强度分别提高了6.3%和8.9%。低温拉伸时,随着拉伸温度的下降,屈服和抗拉强度逐渐提高,延伸率则大幅下降。而高低温循环处理后的合金其低温拉伸时的强度相较于未处理的合金要更高,而延伸率相对更低。经高低温循环处理后的合金相较于未经低温/高低温循环处理的低温、高温力学性能的变化规律与它们在室温拉伸时的一致。高低温循环处理使β′相细密且均匀分布,有利于其强度的提升,之后随循环次数的提高,β′相原位分解而形成β1相,使其强度随高低温循环处理次数的进一步提高而下降。高周疲劳研究结果表明,未处理的T6态合金疲劳强度为130 MPa,而±196℃高低温循环3次后的T6态合金的疲劳强度相对提高了7.7%,达到140 MPa。在任意循环荷载下,3次±196℃高低温循环处理后的T6态合金的高周疲劳性能明显要优于未经低温/高低温循环处理的T6态GW63K合金。随着高低温循环次数的增加,铸态合金的疲劳寿命不断增加,T6态合金的疲劳寿命在3次循环时达到最高,随后逐渐下降。高低温循环处理后,β′相相较于未处理的T6态合金变得更加细密,对位错的钉扎作用增强,提高了其疲劳强度。冲击试验研究结果表明,未处理的铸态和T6态合金的冲击韧性分别为45.5 J/cm~2和35.6 J/cm~2。高低温循环处理的铸态合金的冲击韧性随循环次数的增加一直降低,在5次循环时降至10.9 J/cm~2。而经高低温循环处理后的T6态合金的冲击韧性则随循环次数的增加先减后增,并在3次循环时达到最低,为21.8 J/cm~2。低温循环处理前后冲击韧性变化不大。冲击韧性与延伸率相关性较强,高低温循环处理后,孪晶数目减少,对位错滑移阻碍增强,使得合金塑性下降,从而其冲击韧性也较低。