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具有HCP晶体结构的镁合金室温因可动滑移系少导致塑性差,升高变形温度可以有效改善其塑性。本课题主要采用AZ31镁合金板材在不同的变形条件下(温度、应变速率)沿轧向RD和法向ND单项压缩,分析温度对其显微织构和力学性能的影响,以及利用累积压缩焊合细化晶粒,对镁合金晶粒细化的方法进行了新探索。利用光学显微镜及EBSD等技术研究了变形前后的组织和织构演化规律,并对材料的显微硬度和室温拉伸性能等力学性能进行了检测及分析,实验结果如下：AZ31镁合金沿RD方向单向压缩时,由于动态再结晶的发生,晶粒显著细化,当变形温度为573K、变形速率为1×100s-1时,晶粒尺寸为1.71μm。在高应变速率下,AZ31镁合金{0001}基面织构的强度随变形温度的升高而逐渐降低；温度在573K-723K时,基面从ND面旋转90°到RD面,最终基面垂直于压缩方向;当温度升高至823K时,基面从ND面旋转约45°；而所有压缩试样的基面与TD方向保持平行,即在压缩过程中,初始晶粒在ND-RD平面内以TD方向为轴转动,在不同的温度旋转的程度不一样。拉伸结果显示,在高应变速率下AZ31镁合金沿RD方向单向压缩的板材,沿TD方向拉伸断裂延伸率基本不受变形温度的影响,维持在17%上下波动,较低应变速率下压缩的低；沿ND方向拉伸,其断裂延伸率在723K以后急剧上升,在823K温度压缩时可达29%,较低应变速率的高。沿两方向拉伸的屈服强度也有明显的区别,沿TD方向拉伸屈服强度主要依赖于晶粒尺寸,符合Hall-Petch公式：σ0.2=61.8+250d-1/2;沿ND方向拉伸的屈服强度取决于晶粒尺寸和织构的共同作用。沿RD单向压缩后的AZ31镁合金的力学性能各向异性随变形温度升高而逐渐增强,且随应变速率的升高,各向异性也逐渐增强,特别是屈服强度和断裂延伸率。这主要是由于在高温下压缩后变形织构所决定的。AZ31镁合金的初始取向对压缩变形后各项异性有着至关重要的影响。AZ31镁合金利用降温累积压缩焊合可有效地细化晶粒,晶粒尺寸随温度的降低和变形道次的增加而逐渐减小,经三道次(593K)变形后晶粒尺寸小于1μm。拉伸试验表明,第三道次的屈服强度和抗拉强度分别为245MPa和372MPa,较原始材料的力学性能分别提高了90%和50%。超细晶材料在高温下(623K-723K)退火下表现了良好的热稳定性,晶粒长大激活能为105kJ/mol。