超高强钢热成形件在提高车身安全性的同时能够大幅降低车身重量，是实现节能减排的有效途径，在汽车工业中的应用日益广泛。为防止热成形过程中钢板在高温环境下的表面氧化及脱碳，同时使成形后的零件具有一定的耐蚀性能，表面镀层技术被用于热成形钢的表面防护。铝硅（Al-Si）镀层和合金化锌基（GA）镀层是两种代表性热成形钢镀层，Al-Si镀层已在热成形件的工业化生产中广泛使用，GA镀层在热成形领域的应用尚处于实验室研究阶段。　　本文以热成形Al-Si镀层板和GA镀层板为研究对象，对热成形钢高温流变行为、热成形过程中镀层的组织转变规律及形变条件下的镀层开裂行为等方面进行了系统研究，具体研究工作如下：　　（1）为获得成形过程有限元模拟所需的材料本构模型，基于Al-Si镀层板的高温拉伸实验，研究了热成形钢的高温流变行为，并从预测精度和计算效率两方面，对建立的Johnson-Cook和应变修正的Arrhenius两种本构模型进行了比较。结果表明，热成形钢的流变应力随变形温度升高而降低，随应变速率增加而增大。两种本构模型总体上都能较为准确地描述热成形钢的高温流变行为，其中应变修正的Arrhenius本构模型的预测精度相对较高；但在数值模拟的计算效率上，Johnson-Cook本构模型所需运算量相对较少。　　（2）分析了形变条件下Al-Si镀层内的裂纹扩展过程及其开裂机理，并基于对U型件表面镀层开裂形貌及裂纹分布的实验观察，结合成形过程有限元模拟计算的U型件表面应变分布，对热成形件表面Al-Si镀层的开裂行为进行了系统性研究。结果表明，经过奥氏体化阶段后，镀层内组织以脆性Fe2Al5相为主，导致镀层表现为整体脆性，其开裂行为对拉伸形变极为敏感；根据这一特性，提出了基于表面应变分析对热成形件Al-Si镀层开裂行为进行评价的方法。该方法能够根据有限元模拟所计算的热成形件的变形历史与表面应变分布，从镀层内裂纹类型（微裂纹/宏观裂纹）、裂纹宽度分布及裂纹密度等方面，对热成形件各区域表面Al-Si镀层的开裂程度进行评价。　　（3）针对GA镀层板，确立了获得最优抗拉强度的加热温度与时间范围分别为840~900℃和3~8min。重点研究了GA镀层在加热过程中的组织转变规律，阐明了组织转变各阶段对应的温度范围及镀层内相组成，进而总结了加热过程中镀层内液Zn含量的变化特点，为GA镀层板加热工艺的选择提供了理论基础。结果表明，在885℃加热温度下，GA镀层内液Zn完全转变为固态α-Fe(Zn)相的时间为5min。针对之后保温阶段镀层/基体之间的元素互扩散过程，建立了“基于界面移动的α/γ两相二元系一维扩散模型”对其进行分析；并基于镀层厚度和Zn含量分布随时间变化的实验结果，求解得到了镀层内元素互扩散系数随Zn含量变化的关系式，为深入研究GA镀层/基体之间的高温扩散机理提供参考。　　（4）GA镀层板的加热温度应不高于900℃，以避免液Zn沸腾导致的氧化层破裂和Zn挥发。基于对GA镀层板在不同加热时间及变形温度下进行高温拉伸实验，对GA镀层的形变开裂特点进行了研究。结果表明，通过延长加热时间或降低成形温度（＜782℃），能够避免成形过程中液Zn诱发的基体开裂失效（LMIE现象）。据此，提出了适用于GA镀层板的“长时加热，直接成形”或“短时加热，预冷成形”两种可行工艺路线，并对二者特点进行了比较，为推动GA镀层板的工业化应用提供理论基础。