镁合金具有密度低、比刚度高和电磁屏蔽性好等优点,有潜在的应用前景。为进一步研究镁合金的成形性及塑性变形机理,本文研究AZ31镁合金挤压棒材在多向压缩和扭转过程中的力学性能、微观组织及织构演变。通过分析镁合金棒材微观组织在多向压缩变形前后变化,以及晶粒取向和织构的变化;对于镁合金扭转变形,重点分析变形过程中的力学性能,对比分析不同扭转速率、不同扭转角度和循环扭转的周期数等扭转变形后棒材的力学性能,对扭转变形过程中孪晶的启动机制进行分析。由上述实验和分析结果得出以下主要结论:(1)对AZ31镁合金进行多向压缩会产生大量的{101?2}拉伸孪晶和{101?2}-{101?2}二次孪晶,交叉垂直的外力是使材料内部产生二次孪晶的主要因素。Schmid factor的计算结果表明:压缩后产生的孪晶启动基本符合施密特定律,二次孪晶比一次孪晶更符合施密特定律。(2)对于镁合金棒材,扭转过程大部分孪晶形成的都是T1孪晶,即晶粒C轴由垂直于ED方向转为平行于ED方向,少量孪晶形成的是T2孪晶,即晶粒C轴在原平面内转动;扭转变形过程中所启动的孪晶,多数具有较大的SF值,基本符合切应变下的施密特定律。(3)镁合金挤压棒材在循环扭转变形过程中的应力应变滞回线呈现对称性特征,在最大扭转角分别为±90°和±60°的条件下,加工硬化导致滞回线的应力峰值在变形前期增大,裂纹的产生及扩展则导致峰值应力在变形后期减小。扭转变形后,晶粒内产生大量{101?2}拉伸孪晶,孪晶启动对变形后期的滞回线硬化特征产生明显影响。