镁（Mg）合金具有密度低、比强度高、铸造性能和电磁屏蔽性能好的优点,部分镁合金已用于航天航空、轨道交通和3C领域。然而,由于其密排六方（HCP）结构导致的室温加工性较差和低的力学性能,这将极大的限制其作为传统加工型材料（如棒材、片材和管材）的开发和应用。因此,了解合金的弹塑性变形机理有利于设计和开发具有良好室温加工性能的新型镁合金。含长周期堆垛有序相（LPSO相）的镁合金因其优异的力学性能备受研究者的广泛关注,而镁合金的力学性能受LPSO相的种类、形貌、分布和体积分数的影响。因此,研究合金元素对LPSO相的种类、形貌、分布和体积分数的影响规律,探讨该相在合金组织中的演变以及增强机理对开发和设计新型高强高塑变形镁合金具有十分重要的科学和工程意义。本文主要以Mg-6.84Y-2.45Cu（MYC,wt.%）合金为研究对象,采用常规重力铸造、热处理、热挤压、时效和合金化的方法,对比研究了MYC、Mg-6.84Y-1.22Cu-1.13Ni（MYCN,wt.%）和Mg-6.79Y-1.21Cu-1.12Ni-1.25Zn（MYCNZ,wt.%）合金的显微组织演变、强化机制以及变形机理。本文研究的主要结果如下:1.研究了MYC合金的显微组织及挤压合金的室温屈服现象。铸态MYC合金主要由α-Mg、18R-LPSO相、共晶相（Mg20Cu4Y1）和Mg2Cu相组成。在均匀化过程中,枝晶界处的18R-LPSO相转变为晶粒内部的14H-LPSO相。挤压后,均匀化合金的晶粒尺寸显著细化至~3.69μm,第二相明显破碎并沿挤压方向分布。挤压合金在室温下的拉伸测试结果表明,随着应变速率的增加,合金的屈服强度和极限抗拉强度增加,而合金的伸长率降低。有趣的是,该合金出现了室温屈服平台的现象,且随着应变率的增加,屈服平台的长度逐渐下降。合金的屈服现象与晶粒尺寸、位错增殖以及可移动位错与溶质原子之间的相互作用有关。2.研究了时效态MYC合金的显微组织及力学性能。研究结果表明,挤压MYC合金在180℃等温时效58 h和130 h处分别出现两个硬度峰值,其硬度值分别为69.2 HV和70.2 HV。第一个时效硬度峰值的出现主要源于晶界大量块状18R-LPSO相和晶内部分14H-LPSO相的析出,第二个时效硬度峰值的出现源于高体积分数14H-LPSO相的析出。拉伸测试结果表明,时效130 h的挤压合金在室温下具有最高的极限抗拉强度（σUTS=276.8 MPa）和延伸率（δ=25.9%）,优异的力学性能主要归因于14H-LPSO相的析出强化以及18R-LPSO相的弥散强化。3.研究了合金化（Ni和Zn）对MYC合金显微组织和力学性能的影响。研究结果表明,Ni合金化可同时提高合金的强度和延展性。合金化后铸态的MYCN合金中的成分除了α-Mg、18R-LPSO相和富Y相,Mg24Y5相和Mg2（Cu,Ni）相在基体内析出,而MYCNZ合金中形成了Mg Y相和Mg2（Cu,Ni,Zn）相;均匀化和热挤压后,两个合金中均发生了18R-LPSO相到14H-LPSO相的转变。且LPSO相的体积分数发生了显著的变化,其中挤压M YCN合金中LPS O相的体积分数增加了42.5%,挤压MYCNZ合金中LP SO相的体积分数减小,但颗粒相含量增大58.4%。挤压后合金发生了动态再结晶,晶粒显著细化,其中挤压MYCN和MYCNZ合金的晶粒尺寸分别为~2.23μm和~2.62μm。拉伸测试结果显示,挤压MYCN合金的σUTS×δ值达到7.63 GPa·%,高于挤压MYC合金的σUTS×δ值（5.67 GPa·%）和挤压MYCNZ合金的σUTS×δ值（6.03GPa·%）,表明该合金具有极好的强度-塑性协同作用,这与晶粒细化、LPSO相强化、非基面滑移的激活和极高的位错密度有关。4.研究了温度和应变速率对挤压MYC和MYCN合金变形显微组织及塑性变形行为的影响。拉伸测试结果表明,在同一温度下随着应变速率的升高,合金的拉伸强度增大但延伸率降低,随着温度的升高合金强度减小但延伸率增大。尤其是测试温度为300℃和应变率为1×10-4 s-1时,MYC和MYCN合金的延伸率分别达到148.7%和169.9%,表明两合金具有准超塑性。结合应变速率敏感指数、激活能和合金变形后的表面观察与断口分析,合金准超塑性产生的原因主要与晶界变形导致的位错滑移与动态再结晶有关。挤压MYCN合金优异的高温强度与塑性源自于晶粒细化、LPSO相强化和位错强化。