传统镁合金轮毂抗疲劳设计的主要参考依据是数值模拟分析及物理旋转疲劳试验。为保证产品服役期间的可靠性和耐用性,结构薄弱的部位不可避免的存在过度设计。这不仅减弱了镁合金的轻质优势,而且对材料本身固有的损伤模式也没有提供解决方案。此外,镁合金轮毂成形的热机械历史也导致了内部微观组织的不均匀分布,进一步引起不同部位中疲劳行为的差异性。本文主要研究一种新型省力挤压工艺成形的镁合金轮毂的静态及疲劳力学性能,分析该成形工艺下的轮辐、轮辋部分的微观组织形貌,以及它们在承受循环载荷时的疲劳变形行为和失效机理,进而为调控优化其疲劳性能及疲劳寿命预测提供理论支持和数据参考。通过微观结构和织构分析、应力-应变响应监测、孪生-去孪生行为演变以及疲劳断裂形貌分析等研究了AZ80轮毂的静态和疲劳性能。建立了挤压AZ80镁合金轮辋及轮辐中微观组织结构与宏观循环变形行为的联系。结果表明:轮辋组织中存在更细,更均匀的动态再结晶晶粒,平均晶粒尺寸约为17.2μm,而轮辐平均晶粒尺寸约为30.5μm。轮辋试样的极限抗拉强度达到339 MPa,断裂伸长率达到14.6%。此外,轮辋与轮辐相比还显示出更优异的疲劳性能,这与其细小的晶粒和较弱的织构强度有关。应变幅超过0.4%时,两种试样中的孪生-去孪生行为均参与循环变形,导致了不对称的滞回曲线和残余孪晶。其中轮辋试样的非原位EBSD初期演变(?ε=1%)表明,经历第一周次循环后,残余孪生的分数约为0.5%。所有实验都在试样表面或近表面位置观察到了第二相颗粒和二次裂纹。在应变幅为1%时,裂纹源附近发现了类解理平面及孪生。通过对轮辐进行时效T5和固溶时效T6处理研究了析出相对挤压AZ80轮辐的疲劳行为的影响。经过T5和T6处理后,获得了较好的沉淀强化效果,硬度分别从68.4 HV增至84.8 HV(T5-36 h)和从64.2 HV增至82.4 HV(T6-24 h)。峰值时效处理还显著增强了拉伸和压缩条件下的单向强度。随着第二相的面积分数的上升(挤压态-14.5%,T6-57.4%,T5-75.6%),循环变形初期大量的孪生-去孪生行为减弱甚至消失。当施加应变幅?ε/2<0.7%时,两种时效试样的稳定滞后环基本对称,循环稳定是该条件下的主要特征。裂纹的扩展分析表明其扩展模式为微孔聚合型断裂。与挤压态和T6处理试样相比,时效态T5试样中大量的层片析出相能够抑制裂纹尖端的循环塑性变形区,造成裂纹偏转,进一步延长了某些应变幅下的疲劳寿命。在低应变幅(?ε/2≤0.3%)及高应变幅(?ε/2≥0.8%)时,挤压态AZ80轮辐具有更高的疲劳寿命,其中前者与时效试样的早期裂纹萌生有关,而后者则归因于高应力条件下裂纹扩展的低组织敏感性。中等应变幅下(0.3%<?ε/2<0.8%)的疲劳寿命则按时效T5试样、挤压试样、固溶时效T6试样依次降序排列。基于能量损伤准则的JV疲劳寿命模型在挤压AZ80镁合金轮毂及其时效试样中都显示了较好的拟合精度,可以为轻量化镁合金轮毂的早期疲劳设计阶段提供参考。