镁合金是最轻的金属结构材料，在现代制造工业中具有广泛应用前景。其中由于AZ31B镁合金具有良好的延展率和较高的强度等优点，所以AZ31B已经是目前应用最广泛的挤压态镁合金。由于AZ31B镁合金的变形模式的多样化，其变形机制相当复杂，因此对镁合金低周疲劳行为和变形机制的研究，对以循环塑性变形行为特征的低周疲劳行为的预测具有重要的指导意义。本文主要针对挤压态AZ31B变形镁合金在不同应变幅和频率下的应变控制的非对称循环变形行为进行了研究，并从微观变形机制的角度探讨了造成滞回曲线不对称性和循环硬化现象的原因。实验表明，在低应变幅条件下，循环变形的滞回曲线对称性较好，随应变幅增加，滞回曲线明显不对称；在小变幅较小，硬化速率较小，但在整个寿命周期内的相对硬化率高；在大应变幅下，循环硬化速率非常大，在整个寿命周期内的相对硬化率低。频率较小时，整个疲劳寿命周期内的相对硬化率较高；频率升高时，合金的整个寿命周期中的相对硬化率较低。频率增大，循环变形所需的应力值也会变小，尤其是在大应变幅条件下更为明显。这些宏观力学行为的不同主要是由于微观机制不同所造成的。应变幅较小时，基面位错滑移作为主要变形机制，其次是拉伸孪晶作为补充；在大应变幅下，位错与孪生的作用同时增加，其中拉伸孪生的孪生-祛孪生的作用逐渐占主导，导致在整个寿命周期内的作用比重增大。而随着频率的增加，会加大孪生的倾向性，柱面位错所占的比重相对减少。分析表明，拉伸孪生的孪生-祛孪生在循环变形过程中具有非常重要的作用，但对于具有弱的晶体取向分布的合金而言，孪生-祛孪生对塑性应变幅的贡献有限。