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经过变形后的镁合金晶粒更细小,综合性能优良,可以满足更多场合的要求,扩大镁合金的应用。但由于镁的晶体结构为密排六方,室温滑移系少,变形困难,因此提高镁合金的变形能力、完善镁合金的塑性变形理论亟待解决。本文以Mg-Mn系合金为研究对象。Mg-Mn系合金为最早商用的变形镁合金之一,具有优良的耐蚀性和焊接性能,中等强度,可加工成各种不同的管、棒、型材、锻件。铸态的Mg-Mn二元合金晶粒粗大,本课题通过加入微量Er、Al元素来细化合金晶粒,并对合金进行热处理、热模拟压缩实验、热挤压等实验,采用金相（OM）、差热分析（DSC）、扫描电镜及能谱分析（SEM+EDX）、硬度测试等实验手段研究不同状态的合金的显微组织、变形行为和力学性能之间的关系。研究结果表明,半连续铸造的Mg-1.8Mn二元合金的铸态晶粒粗大,尺寸超过800μm。单独加入微量稀土Er元素没有细化晶粒的作用,Er元素与Mn结合生成Er-Mn化合物;同时加入微量Er、Al元素可以明显细化合金晶粒,合金中生成了少量Al-Mn相以及Al3Er相,Al3Er相作为初生α-Mg相的有效异质形核核心细化合金晶粒,当Er含量为0.4%、Al为0.2%时合金铸锭中心部位的晶粒尺寸减小至150μm,再提高Er、Al元素含量,晶粒有粗化倾向。通过不同的热处理制度可以控制Mg-Mn系中第二相粒子（主要为Mn单质）的分布,得到三种典型粒子分布的实验合金。合金在热模拟压缩实验过程中表现出动态再结晶的特征。与铸态合金的变形抗力相比,均匀化处理可以显著减低Mg-Mn系合金在热加工过程中的变形抗力。利用热压缩实验数据对本构方程进行了修正,并计算出固溶2h、4h、8h的实验合金的变形激活能Q分别为220KJ/mol、160KJ/mol以及200KJ/mol,修正的本构方程所计算的流变应力值与实验值平均误差为2.01%,精度较高。第二相粒子的数量、体积分数及间距会对合金的变形行为造成影响,过量的微米级粒子会增加合金的流变应力和加工硬化程度;而大量的纳米级粒子会在热变形过程中阻碍合金的软化过程,但其影响不及尺寸大的颗粒;当微米级粒子的体积分数为1-2%,粒子间距为20μm左右,能使Mg-Mn系合金拥有良好的热变形性能。固溶态的Mg-1.8Mn-0.4Er/Al合金在450℃挤压后发生了不同程度的再结晶,再结晶的程度随固溶时间的增加而增加。三种固溶态合金的挤压棒材的室温力学拉伸曲线上都没有明显的屈服点,固溶2h后挤压的合金的抗拉强度和屈服强度最高,而固溶8h后挤压的合金其延伸率最大,拥有较好的塑性。