本文对AZ31镁合金轧制板材进行室温下搅拌摩擦加工,通过空气与水下多道次搅拌摩擦加工得到不同晶粒尺寸的AZ31镁合金。通过在空气中和质量分数为1%NaCl溶液中对加工区进行疲劳实验。主要的结论如下:不同搅拌摩擦加工参数下,加工区得到平均晶粒分别为8.5、3.5、1.2μm的均匀等轴晶组织,平均晶粒尺寸随着热输入量的增加而增加,两道次水下加工制备出1.2μm的细晶组织。加工后织构类型改变且有利于基面滑移。不同加工参数下基面织构的影响相同。空气中的疲劳曲线表现出明显的各向异性,TD方向的疲劳强度高于PD方向,疲劳强度分别为130 MPa和90 MPa。在空气中超细晶镁合金PD方向S-N曲线的拟合方程为:lgN=2.3676-0.068lgσ、TD方向S-N曲线的拟合方程为:lgN=2.2555-0.032lgσ。腐蚀溶液中的疲劳同样表现出各向异性,TD方向的疲劳强度高于PD方向。晶粒尺寸细化能提高腐蚀疲劳强度:首先晶粒细化能够影响变形行为,使得不易变形;其次晶粒细化后在50万周次前能有效的减轻腐蚀,通过以上两种方式提高疲劳强度。织构主要影响变形的难易程度。PD方向,搅拌摩擦加工镁合金的织构利于滑移,可以发现断口处滑移带较多,滑移台阶窄而密;TD方向由于不利滑移,滑移台阶宽且低。母材由于晶粒尺寸大、腐蚀疲劳过程中孪生变形与滑移同时启动,断口表现出滑移带的扭转。