镁合金的强韧化技术是拓宽镁合金作为轻质结构材料的应用领域的关键。含LPSO结构的Mg-RE-Zn/Cu合金以其出色的室温及高温性能在近年来得到了广泛的关注。LPSO结构作为一种沿着镁基体基面堆垛生长的多型结构,在其精细结构和形成转化机制逐渐被揭示的基础上,研究者们对其在镁合金中的增强机理进行了广泛的探讨。关于LPSO变形机制的研究是深入了解其增强机理的基础。现有的研究表明LPSO的变形主要靠基面滑移和扭折带的形成来实现,缺乏系统性的关于其变形机制,尤其是晶体结构导致的塑性变形各向异性机制的探讨。本课题选用含有LPSO结构的Mg-Y-Zn合金,分别利用含织构的挤压态多晶合金和不同晶体学取向的单晶/双晶微柱进行了关于Mg-LPSO双相合金的微观变形机制的研究。本论文首先以热挤压加工的合金为切入点,通过挤压前后合金的微观组织表征及挤压态合金的力学性能测试,探讨了LPSO结构在合金宏观变形中的影响。含有大量晶内层片状14H-LPSO的固溶态合金经过挤压加工后微观组织可分为三个区域,即再结晶晶粒区、含层片状LPSO的粗大变形晶粒区及块状LPSO区域。其中层片状14H-LPSO可通过大角度扭折和小角度弯曲发生变形,使挤压态合金表现出较高的塑性。而铸态直接挤压得到的合金中块状18R-LPSO结构普遍分布于晶界处,作为易诱发裂纹的区域不利于合金强度的提升。以挤压态合金的微观组织研究为基础,选择晶粒较小的挤压态合金在500°C保温48h,最终得到晶粒中嵌有板条状14H-LPSO结构的均一再结晶组织,并保留了基面丝织构。然后设计沿着挤压方向的拉伸试验,使得LPSO结构中常见的基面滑移和扭折变形分别由于Schmid因子过低和加载方向不利而被抑制,利用以EBSD为辅助的滑移迹线分析和TEM位错分析证实了在拉伸至6%工程应变的Mg-LPSO合金中板条状LPSO结构的非基面滑移被大范围激活,变形机制的类型与局部的应变大小无关。整个样品中未观察到扭折现象,说明了LPSO结构存在明显的拉压不对称性。沿着基面进行压缩是扭折被激活的有利加载方式,而拉伸载荷则导致非基面滑移成为主要的变形机制。进一步由宏观的拉压不对称性引出对LPSO结构微观的塑性变形各向异性的探讨。在Bridgman方法制备的含有块状18R-LPSO结构的超大晶粒Mg-Y-Zn合金中选择三种不同晶体学取向的晶粒,分别在室温及高温（215°C）下进行了微柱压缩实验,研究LPSO结构、α-Mg基体及含Mg/LPSO界面的结构在不同的取向下的力学行为及变形机制。当基面滑移的Schmid因子不为零时,各个微柱表面都产生了大量的基面滑移迹线,结合TEM观察可将发生基面滑移的微柱变形分为两种情况。基面与微柱表面夹角约为45°时,所有微柱在室温及215°C下均表现了基面滑移主导的变形行为,在较低的应力状态即可将滑移面大量激活。基面滑移的激活能随着温度的升高显著降低,但三种结构未表现出明显的差异性。当基面与微柱表面夹角约为7°时,室温下微柱的变形在大量基面滑移系开动的同时也伴随着α-Mg中锥面<c+a>位错的激活,以及LPSO结构中沿着二级锥面进行形变的微剪切带的形成,导致7°（0001）取向的微柱在三种晶体取向中表现出最高的应力状态;而215°C的压缩实验中,含LPSO结构的微柱表现出基面滑移主导的力学行为,α-Mg微柱则表现了较高的流变应力暗示了除基面滑移以外其他变形机制的存在。当基面滑移的Schmid因子为零,而柱面滑移处于最优取向时,微柱在初始阶段的变形由单一柱面滑移主导,且柱面滑移的激活能大小有明显的结构相关性。在室温下LPSO的柱面滑移的CRSS约为α-Mg的23倍,且该数值约为LPSO的基面滑移CRSS的15倍。在高应变状态时,微柱在室温下的变形由多种变形机制共同导致,包括α-Mg中的拉伸孪晶,以及同时存在于α-Mg和LPSO结构中的剪切带和扭折带;而215°C下微柱在高应变状态时的变形则由两种柱面滑移的共同作用来实现。