镁合金在较高温度下可承受比室温更剧烈的塑性变形，本文提出高温喷丸镁合金，期望通过强化表面层来提高其疲劳强度，进而推动轻质镁合金运动型零部件的应用。本文以新型高强稀土镁合金Mg–9Gd–2Y–0.4Zr为研究对象，首先研究了挤压和挤压+峰时效态GW92K合金的高周疲劳行为；然后开发了一套适合于镁合金的高温喷丸系统，确定了GW92K合金高温喷丸介质和喷丸强度；重点对比研究了室温喷丸和高温（240℃）喷丸挤压态和挤压+峰时效态GW92K合金的表面形貌、变形层组织、显微硬度、残余应力等特性，获得了温度对表面喷丸形变特性的影响规律；最后通过对比研究室温和高温喷丸合金的高周疲劳行为，初步探讨获得了镁合金高温喷丸的强化机理。挤压和挤压+峰时效态GW92K合金高周疲劳行为研究结果表明，初始挤压态GW92K镁合金平均晶粒度约为21μm，屈服强度为208MPa，延伸率为22%；峰时效态合金晶粒尺寸大小无明显变化，屈服强度提高至291MPa，延伸率降低至10%。挤压和峰时效态合金的107周次疲劳强度分别为125MPa和145MPa，两种状态合金的疲劳裂纹都萌生于试样表面。高温喷丸挤压GW92K镁合金表面特性和高周疲劳行为的研究结果表明，在相同喷丸强度下，高温喷丸挤压GW92K合金试样表面的残余压应力、变形层的硬化程度和厚度、表面粗糙度都高于室温喷丸试样，但是当喷丸强度高于0.55mmN时，高温喷丸试样表面先出现微裂纹。喷丸强度从0.10mmN增加到0.55mmN时，常温喷丸试样表面的平均粗糙度Ra、最大粗糙度Ry值分别从1.06μm和10.6μm增加到3.3μm和19.6μm；高温喷丸试样的Ra、Ry分别从1.1μm和11.3μm增加到3.6μm和22.6μm。高温喷丸变形层中发现了(1012)拉伸孪晶。喷丸强度为0.30mmN时，高温和室温喷丸的残余压应力分别为109MPa和104MPa，位于距表面深约88μm处。室温和高温喷丸挤压GW92K镁合金试样的最佳喷丸强度分别为0.10mmN和0.15mmN，疲劳强度分别提高到175MPa和185MPa。室温和高温喷丸挤压合金试样裂纹萌生区为亚表层区域。高温喷丸峰时效态GW92K镁合金变形层特性和高周疲劳行为研究结果表明，与挤压态合金相同，在相同喷丸强度下，时效态GW92合金高温喷丸试样表面、变形层的硬化程度和厚度、表面粗糙度都高于室温喷丸试样。随着喷丸强度增加，由粗糙度引起的应力集中系数Kt增加，喷丸强度由0.10mmN增加到0.55mmN时，室温喷丸试样的Kt值由1.14增加到1.39，高温喷丸的Kt值由1.19增加到1.44。室温和高温喷丸GW92K镁合金试样的最佳喷丸强度分别为0.10mmN和0.20mmN，疲劳强度分别提高到195MPa和210MPa。室温和高温喷丸时效合金试样的疲劳裂纹萌生为区域裂纹萌生，且位于亚表面。高温喷丸与室温喷丸有相似的强化表面和抗疲劳性能机理，喷丸引起合金变形层残余压应力、组织细化和显微硬度的增加有利于提高其高周疲劳性能，而表面粗糙度的增加不利于提高高周疲劳性能。表层的附加压应力促使疲劳裂纹萌生源由表面转移到亚表面，且表层细晶硬化组织提高疲劳裂纹萌生的临界应力水平，从而提高镁合金的抗疲劳性能。高温喷丸效果好于常温喷丸处理的原因是：高温喷丸试样可承受更高的喷丸强度，表面残余压应力、变形层硬化程度更高，且不增加表面的损伤。时效态合金高温喷丸效果优于挤压态合金的原因是：时效态试样可承受更高的喷丸强度，表面强化因素进一步提高。