镁合金材料具有质量轻、电磁屏蔽性好等特性,在汽车、电子、航空航天等领域具有广泛的应用前景。但是镁合金的强度、塑性较低,阻碍了镁合金的应用。本文围绕着如何提高镁合金的强度和塑性,并揭示其形成机理,开展的工作及获得的结果如下:以镁合金(AZ31)为试验对象,探索了固溶-大应变-后续热处理工艺路线制备高强镁合金的可行性,并深入研究了其强化机理。结果表明:固溶-大应变-后续热处理工艺能够成功的制备出高强度高塑性的镁合金,其晶粒尺寸约为1-3gm。固溶-大应变(剧烈压缩)可以大幅度提高镁合金的强度(屈服强度~330MPa),大应变引入的位错对强度的提高起了很大的作用;后续时效处理发挥了时效沉淀强化作用进一步提高镁合金的强度(屈服强度约为-370MPa);而后续再结晶处理则可以使合金在具有固溶态合金强度的同时塑性大幅度提高。显微组织观察显示大应变样品中存在着大量的孪晶。以固溶态粗晶镁合金、固溶-大应变态镁合金、固溶-大应变-时效态镁合金和固溶-大应变-再结晶态镁合金为对象,研究了镁合金的拉伸变形机制。结果表明,镁合金的组织微结构对拉伸变形机制具有强烈影响。固溶态粗晶镁合金在拉伸过程中发生了明显的孪生;大应变态及大应变-回复态细晶镁合金在拉伸过程中亚结构变化不明显,其形变机制应主要为位错运动;经过再结晶处理的镁合金样品在拉伸过程中细晶消失,其形变机制应主要是位错运动,并伴有少量的晶界滑移。对镁合金(AZ31)的等通道转角挤压(Equal-channel angular pressing简称ECAP)进行了研究。结果表明,未经预处理的镁合金(AZ31)样品不能实现ECAP加工(发生断裂),而经过热压缩变形预处理之后的镁合金(AZ31)样品可以实现ECAP加工。随着ECAP加工温度的升高,镁合金(AZ31)晶粒长大。本文的研究内容在国内外鲜见报道,研究结果可为高强度高塑性镁合金的制备与镁合金形变机制的揭示提供科学依据。