作为一种具有高比强度和比刚度的轻质金属材料,镁合金因其质量轻、比强度高,在汽车工业中的应用越来越广泛,因此如何安全使用镁合金已受到人们的普遍关注。疲劳是各种工程构件服役期间的主要失效形式之一,对于镁合金结构件亦不例外。因此,研究镁合金的疲劳变形和断裂行为不仅具有理论意义,而且也具有一定的实用价值。本文主要针对不同处理状态的热挤压AZ31合金的低周疲劳行为进行了系统的研究,以期为此种镁合金的抗疲劳设计和合理使用提供可靠的理论依据。低周疲劳实验结果表明,不同处理状态的热挤压AZ31镁合金在本实验所采用的外加总应变幅下均表现为循环应变硬化;在较低的外加总应变幅下,不同制度的热处理均可导致热挤压AZ31镁合金的循环应力幅升高;在较高的外加总应变幅下,固溶+时效处理对热挤压AZ31镁合金的循环应力幅的降低幅度最大;热处理可以有效地提高热挤压AZ31镁合金在较高外加总应变幅下的疲劳寿命,但降低合金在较低外加总应变幅下的疲劳寿命:不同处理状态的热挤压AZ31镁合金的弹性应变幅、塑性应变幅与疲劳断裂时的载荷反向周次之间的关系可分别用Basquin和Coffin-Manson公式来描述,同时其循环应力幅与塑性应变幅之间呈线性关系;当外加总应变幅大于等于0.6%时,不同处理状态的热挤压AZ31镁合金的循环滞后回线上压缩变形部分的宽度大于拉伸变形部分的宽度,表现出明显的拉-压不对称循环变形行为。疲劳断口形貌分析结果表明,在总应变控制的疲劳加载条件下,不同处理状态的热挤压AZ31镁合金的疲劳裂纹均是以穿晶方式萌生于试样表面,并以穿晶方式扩展。