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与铸造镁合金相比，形变镁合金具有更高的强度和韧性具有更广阔的应用前景。然而目前形变镁合金存在的成型性难和强韧性仍然较低的问题成为制约镁合金应用于主承力结构件的两个最重要的问题。本文正是研究几种新型镁合金的再结晶组织控制，从而为高性能形变镁合金在结构件上的应用提供坚实的塑性变形技术基础。
本文设计并制备了几种Mg-Zn-Y-Zr合金及ZK60-xGd合金，研究了添加元素Y或Gd以及不同热处理工艺对试验合金显微组织与性能的影响；采用Neophot30光学金相显微镜、JSM-6460扫描电镜和JEM-2010高分辨率透射电子显微镜进行物相分析；采用时效-硬化曲线确定出合金的峰值时效方案；并分析总结了ZGK630合金的热变形行为。
研究结果发现：Mg-Zn-Zr系合金添加稀土元素Y或Gd可以显著细化铸态合金的晶粒，Mg-Zn-Y-Zr合金的室温铸态组织为口．Mg+Zr+MgZn+Mg<,24>Y<,5>+β”，挤压态组织为动态再结晶形成的a-Mg等轴晶和少量的MgZn、Mg<,24>Y<,5>相。在Mg-zn-Y-Zr变形镁合金中加入的稀土Y和Zn的含量相同或接近时，对Mg-Zn-Y-Zr合金的组织细化，合金强度，显微硬度都有明显的增强作用，WZK440合金尤为明显。ZK60合金铸态组织主要由a-MR枝晶和分布在其周围的半连续网状或不规则片状MgZn相和颗粒状MgZn<,2>相组成。ZK60合金加入Gd元素后，MgZn相形态变为细小均匀的颗粒状。随着Gd含量的增加(在1-6-2.0wt％范围内)，a-Mg枝晶细化程度和颗粒相分布均匀度提高。稀土元素Gd在MgZn相的周围生成(MgZn)<,96>Gd<,4>相。该相在合金热挤压过程中诱发动态再结晶的进行，显著细化了ZK60-xGd合金挤压态的晶粒，细化程度随着Gd含量的增加而显著提高。
试验合金经过热挤压后，均发生了动态再结晶。而且添加了稀土元素的合金再结晶晶粒更加细小，提高了合金的强度和延伸率。ZGK620合金在挤压过后经过200℃，10小时的时效处理，性能最好，抗拉强度和延伸率具有最佳配合。
在平面压缩过程中，ZGK630合金的流变应力随变形温度和速率的不同呈现出不同的形式。在同一流变速率下，真应力水平线随温度的提高而降低，且低温变形时，小应变量范围内加工硬化作用明显，达到峰值应力后试样断裂或流变应力进入稳态阶段；在同一变形温度下，材料的峰值应力和稳态应力随应变速率的增大而增大，表明该合金是正应变速率敏感材料。