镁锰铈系变形镁合金具有耐热、耐腐蚀、塑性变形相对较容易等优异的综合性能，但与AZ31、ZK60等目前常用的镁合金相比，其室温强度相对较低，在某些应用领域其强度还达不到要求。Zn元素在镁合金中的添加能够显著提高合金的时效强化效果。形变热处理工艺在钢铁和铝合金的生产应用中效果较理想，应用极为广泛，但有关其在变形镁合金方面的应用报道很少。针对这一现状，本论文在不降低合金其他方面性能的前提下，以进一步提高镁合金板材的室温强度性能为根本目的，开展镁合金的合金化和形变热处理工艺研究，并提出了孪晶强化机制。首先，基于Mg-1.3Mn合金，分别研究了Ce元素和Zn元素的添加对合金组织与性能的影响，并进行成分优化，结果表明：（1）Ce的添加能很好地细化晶粒，且Ce在合金中能够形成高温稳定相Mg₁₂Ce。Mg₁₂Ce相较硬，能够阻止晶界的滑移和晶粒的转动，提高合金的强度和硬度；但该第二相较脆，在较强拉应力的作用下易破碎，从而萌生裂纹。（2）Zn的添加不但能够细化晶粒，而且能改善合金的铸造性能，同时使得合金拥有很好的时效强化效果。含锌镁合金在预时效过程中能够形成高密度富Zn的GP区。双级时效处理时，合金中第二相的析出速率高，颗粒细小，且高度弥散。（3）综合考虑合金的显微组织和力学性能等因素，Mg-1.3Mn-1.0Ce-4.0Zn合金为四元镁锰铈锌合金系的最佳成分组合。其次，对Mg-1.3Mn-1.0Ce-4.0Zn合金进行形变热处理，制备了一系列镁合金板材，较系统地研究了形变热处理工艺对合金板材组织与性能的影响规律，结果表明：（1）轧制温度和轧制变形程度对实验镁合金的组织和性能影响较大。低温、小道次变形量轧制时，合金主要以孪生变形为主，板材宏观裂纹较多，轧制难以进行；高温、大道次变形量轧制时，合金主要以动态再结晶为主。实验合金板材的开轧温度和单道次变形量在510℃和67%，轧制效果较好。（2）板材经过形变热处理后，获得了加工硬化和时效硬化两种机制的综合效果。其中孪生的发生不但能够改善合金的塑性，而且还能够与析出相和位错之间发生交互作用，在一定程度上强化合金，起到孪晶强化的效果。（3）通过形变热处理制备的实验合金板材具有良好的热稳定性能：在130℃环境下保温100h后，其布氏硬度和抗拉强度分别保持了74.9HB、271.3MPa。