镁合金具有优良的物理化学性能,例如低密度、高比强度和比刚度、良好的电磁屏蔽性和极高的震动阻尼容量等,这使其在汽车、航天、电子等领域具有极其重要的应用价值。但是由于其密排六方晶体结构与合金中缺乏有效的强化相,镁合金的成形性及力学性能较差,从而限制了其更广泛的应用。晶粒细化可以有效地改善材料强度以及塑性,在镁合金中作为强化方法被广泛应用。电脉冲处理是一种改善合金显微组织、提高金属材料综合力学性能的新型处理方法,本研究利用高能量脉冲电流处理轧制变形AZ31镁合金,从而改善合金显微组织,提高其力学性能。利用超景深显微镜、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)研究了高能量脉冲电流处理对10%、15%、20%不同室温轧制变形量AZ31镁合金的组织演化以及合金力学性能的影响。结果表明,当变形量为20%的轧制板材经电流密度为4.16×109A/m2、脉宽为30?s、频率为100Hz的脉冲电流处理10min后,平均晶粒尺寸由150?m细化至20?m,抗拉强度提升至265MPa,伸长率可达19.7%。同时,分析了电脉冲处理过程中热效应与非热效应对再结晶的影响,利用傅里叶散热模型对本实验进行拟合,利用得到的理论计算值与实测值进行了对比热处理,发现非热效应在再结晶过程中占主导作用,而热效应对再结晶过程没有明显影响,并揭示了非热效应的作用机理。当脉冲电流经过变形AZ31镁合金时,使其得到附加的吉布斯自由能,为材料的再结晶提供了一定的驱动力,加速了材料的再结晶过程。此外,脉冲电流还会提高材料再结晶形核率,加速位错的滑移与攀移以及提高缺陷的迁移速率,最终促进了再结晶过程。