多晶材料的变形可以分为宏观、晶内及晶间变形三个尺度。宏观尺度的力学行为总体上可以看作单个晶粒变形行为的集中表现。镁合金晶内变形模式主要借鉴于镁单晶的变形行为,参考单晶的滑移及孪生所对应的临界剪切应力（CRSS）值,被广泛认可的是CRSS原则及Schmid应力因子准则。但对于多晶体材料而言,晶间变形协调性不可忽视。特别针对密排六方结构、滑移系较少、对晶粒取向强烈依赖的镁合金。本论文重点关注镁合金塑性变形过程中晶粒间的交互作用、充分考虑晶间变形协调性,将宏观的应力应变表现与晶内的滑移、孪生及晶间关系建立起联系,探寻高塑韧性镁合金的关键材料特征。本文采用Mg-8%Gd-3%Y（wt.%）合金作为研究对象,结合原位拉伸、EBSD（Electron Backscattered Diffraction,电子背散射衍射）分析、DIC（Digital Image Correlation,数字图像相关）技术以及 VPSC（Visco-Plastic Self Consistent,粘塑性自洽有限元）模拟等技术,跟踪分析了合金在室温单向拉伸变形过程中的晶内变形行为,主要探究晶粒取向对于晶内变形行为的影响。定量表征合金变形过程中的晶间变形行为,重点探究晶粒取向和晶间取向差对于晶间变形行为的影响。拟通过建立微观组织特征因子与力学行为的定量分析数据,探寻高塑性镁合金材料的关键组织特征因子。取得了如下结论:针对晶内变形行为,Mg-8%Gd-3%Y合金室温拉伸变形过程中,参与协调变形的主要变形模式为基面滑移,柱面滑移,锥面<c+a>滑移和{10-12}拉伸孪生。其中,基面滑移的开动比例最高,在变形过程中起主导作用。在变形过程中,局部应变在晶粒尺度的分布不均匀,这种局部应变各向异性在变形初期最为明显,随着宏观应变量的增大,局部应变各向异性减弱。Schmid因子与晶内应变的关系较为离散,表明多晶材料的晶粒取向对局部应变的影响不显著,需要考虑晶间协调因素。原位跟踪及分析了 Mg-8%Gd-3%Y合金室温拉伸变形过程中的晶间变形行为,统计了约400个晶粒,444组晶界。结果显示超过80%的晶界两侧,呈现滑移迹线穿过晶界的现象,分别有基面-基面滑移传递,基面-非基面、基面-孪生。其中94%为基面-基面滑移传递类型,在变形过程中起主导作用。晶粒取向与晶间取向差对于基面滑移穿过晶界的现象有显著的影响。当晶粒取向有利于基面滑移开动时,更容易发生基面滑移穿过晶界的现象;当晶间取向差角较小,且取向差旋转轴接近于[0001]轴时,更容易发生基面滑移穿过晶界的现象。在变形过程中,晶界附近的局部应变贡献比晶内的局部应变更大。晶界附近的应变协调受到晶界两侧晶粒取向和两侧晶粒滑移系几何协调性的影响。基于定量分析的数据,提出了应变协调性因子mk值的评价方法:mk=max（ka × mab’ × kb）其中,ka和kb为晶界两侧晶粒的Schmid因子,mab,为晶界两侧晶粒滑移系的几何协调性因子。采用应变协调性因子mk值的评价方法,综合考虑了晶粒取向（ka,kb）和晶界两侧晶粒协调性（mab’）的影响。实验上,mk值与晶界附近的局部应变具有较好的线性关系。将mk值应用于预测材料单向拉伸变形条件下的延伸率时发现,材料的平均mk值相较于平均Schmid因子和平均m’值,与单向拉伸变形条件下的延伸率具有更好的线性关系。从材料设计的角度考虑,提高材料的平均mk值,能够获得延伸率更好的合金材料。