镁合金由于具有密度低、比强度和比刚度高及易于回收等优点,被誉为是21世纪最具发展前途的金属材料,因此镁合金的塑性成形研究已经成为材料领域的研究热点之一。但是由于镁合金常温下的塑性较差,冷加工困难,极大地限制了镁合金的发展和应用。所以研究变形镁合金的中低温变形行为,对认识和制定镁合金的成形工艺,实现镁合金板材的低温乃至室温、高速成形具有重大意义。在镁合金中低温变形过程中,孪生是主要变形机制之一,目前关于孪生变形的研究多停留在宏观定性的层次上,其变形的微观本质研究则远远不足。而且常规板材制备工艺所形成的强烈的基面织构严重制约了镁合金板材中低温成形性能和冲压性能的提高。因此在中低温变形过程中,研究不同晶粒取向的镁合金板材中低温变形性能,探讨孪生和晶粒取向相互作用对改善镁合金板材中低温成形性能和深入理解变形机理非常重要。本文以研究镁合金板材中低温成形性能为目的,从晶粒取向控制出发,采用普通轧制、等径角轧制和挤压等加工方式,制备了晶粒取向不同的Mg-Al-Zn系镁合金板材。通过对这些板材中低温塑性行为和各向异性研究,探讨了不同取向板材变形过程中的孪生机制和中低温变形机理,主要结论如下:（1）有较强基面织构特征的AZ31镁合金板材在室温-423K变形过程中{1011}和{1 013}压缩孪晶起主要作用,同时也存在少量的基面滑移。AZ31镁合金中压缩孪晶的形核与长大速度很快,低温下当达到孪生所需的CRSS时,短时间内会产生大量孪生变形。低温变形会导致AZ31镁合金板材中存在部分缺陷,其中包括层错与层错带。层错带与基体存在一定的取向关系,被认为是一种微孪晶。（2）压缩孪晶在AZ31镁合金轧制板材中低温变形中同时起软化作用与硬化作用,但硬化作用大于软化作用。低温变形下镁合金孪生的产生受应力大小、变形温度、应变速率、孔洞、晶粒大小和预处理方式有关。在板材弯曲过程中,距压头越远、水平应力越大处的孪晶数量越多。373K下,应变速率10^-1s^-1时产生的孪晶数量远多于应变速率10^-3s^-1。随变形温度的升高,孪晶数量明显减少。低温变形中会产生部分孔洞,孔洞大多分布在孪晶界和晶界处,对孪晶生长起阻碍作用。深冷预处理引起的体积收缩促使AZ91镁合金组织处于亚稳态,使得第二相颗粒增加并导致了框架式孪晶和纳米级微孪晶的产生。在变形过程中,第二相颗粒会阻碍孪晶长大。（3） 423K,应变速率10^-2s^-1条件下,孪生仍在变形中起主要作用,但有部分a+c位错滑移产生。473K,应变速率10^-2s^-1下,AZ31镁合金轧制板材发生明显的动态回复。动态回复能够引起晶界锯齿化,并导致尖角型孪晶产生。随着Z参数进一步降低（温度升高,应变速率降低）,合金中孪晶组织显著减少,动态再结晶逐渐发挥主要作用。AZ31镁合金板材中温变形条件下的再结晶机制包括持续动态再结晶和孪生动态再结晶。AZ31挤压态镁合金板材在473K-573K下沿ED方向压缩时的热变形应力指数n为8.57,形变激活能为174.18KJ/mol。这表明473K-573K下板材的动态再结晶是由交滑移主导。（4） 423K下挤压态镁合金两阶段压缩由于受到变形温度的限制,镁合金在第一阶段的再结晶效果并不明显,对第二阶段变形的影响不大。当变形温度升高至523K时进行两阶段压缩,由于变形温度较高,导致第一阶段产生的动态再结晶晶粒较多,并对第二阶段变形有一定的软化作用。（5）挤压态板材低温下沿ED方向压缩时,主要孪晶模式为{1 012}拉伸孪晶,这种孪晶导致晶粒发生偏转,使大部分晶粒在变形过程中转变为硬取向。沿TD方向压缩时,孪晶所引起的晶粒偏转使大部分晶粒在变形过程中转变为软取向。由于在TD方向和ED方向压缩中产生的孪晶会分别引起晶粒的软取向和硬取向,使得镁合金挤压板材在低温（423K以下）下力学各向异性明显,TD方向的塑性性能要优于ED方向。（6）经等径角轧制后,板材织构的极密度由6.8降低为3.7。基面织构的弱化导致板材在中低温变形过程中软取向的晶粒较多,使得等径角轧制板材的塑性普遍优于普通轧制板材。