准晶相作为一种具有旋转对称性而无平移对称性的特殊第二相,表现出了高硬度、高强度、热稳定性良好以及低表面能等优点,不仅可以有效改善镁合金的性能,也可以在塑性变形过程中起到促进动态再结晶、织构随机化等效果,从而进一步调控组织改善性能。本文设计并制备了三种准晶增强Mg-Zn-Gd合金:Mg-1.5Zn-0.25Gd(低准晶含量),Mg-3.5Zn-0.6Gd(中等准晶含量),Mg-4.5Zn-0.75Gd(高准晶含量)(at.%),对其铸态组织、拉伸性能及耐磨损性能进行了研究。之后对三种铸态合金在250°C,300°C,350°C,400°C四种温度下进行了往复挤压,研究了往复挤压工艺对Mg-Zn-Gd合金微观组织、织构演变以及力学性能的影响。首先对铸态合金进行了组织与力学性能表征,发现合金均主要由α-Mg与二十面体准晶相构成,准晶相主要以大块树枝状的形式存在,且随着合金元素含量的提高,准晶相的含量逐渐提高,材料的显微组织得到细化。力学性能研究发现,准晶相可以大幅提升铸态Mg-Zn-Gd合金的强度,同时会降低其塑性,随着合金元素含量的提升,合金的屈服强度与抗拉强度大幅提升,延伸率下降。而且准晶相可以提高铸态MgZn-Gd合金的耐磨性与减摩性,随着准晶含量的提升,合金的磨损失重大幅下降,同时摩擦系数降低。随着摩擦载荷上升,铸态Mg-Zn-Gd合金的磨损类型由氧化磨损变为磨料磨损,最后变为接触磨损。对退火态Mg-1.5Zn-0.25Gd合金的研究发现,镁基体中出现大量析出相,包括Mg4Zn7相、MgZn2相及准晶相,且不同析出相由于铸态合金的合金元素偏析而呈现分区分布的状态,且合金成分对于纳米准晶相的析出起到至关重要的作用,随着退火时间延长,纳米准晶相的尺寸增加。在250°C,300°C,350°C,400°C四种温度下对三种合金进行了往复挤压,研究了工艺参数、准晶含量对于合金微观组织、变形织构以及力学性能的影响。实验结果表明,随着往复挤压道次增加,Mg-Zn-Gd合金的组织逐渐细化,由不完全再结晶转变为完全再结晶组织且晶粒显著细化,大块准晶相逐渐破碎并在基体中均匀分布,大量球状纳米准晶相析出并长大,织构显著弱化。材料的屈服极限下降,延伸率显著上升,Mg-1.5Zn-0.25Gd合金经350°C下8道次往复挤压后屈服强度、抗拉强度与延伸率分别为159MPa、251MPa与31.4%。随温度的上升,往复挤压后材料的晶粒尺寸增加,大块准晶相碎化程度上升,纳米准晶相析出增加且尺寸增大。材料的屈服极限随温度而下降,延伸率先上升后下降,在350°C时延伸率达到最高。随着合金中准晶相含量上升,往复挤压后材料的晶粒尺寸下降,材料屈服极限上升,延伸率下降。