细化晶粒不仅能够提高镁合金的强度,而且能显著改善各晶粒间的协调变形能力,提高变形的均匀性及材料的塑性。但常规的变形方法存在一定局限性,即变形必须在中高温下进行,容易导致晶粒动态再结晶长大粗化从而使晶粒细化效果有限。另一方面,hcp结构的镁合金在变形过程中极易形成强烈的{0001}基面织构,这种变形织构一般很难通过再结晶退火来消除,对材料的力学和加工性能产生重大影响。因此,如何细化组织和改善各向异性已成为镁合金研究的重要方向之一,而降低变形温度,发展新的塑性加工和织构控制技术将是今后的研究方向。　　 本文在室温和423K条件下对AZ31镁合金挤压材进行多向压缩变形,采用硬度,力学拉伸测试,金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和EBSD分析等手段,对多向压缩变形和退火过程中镁合金的组织和力学性能演化进行研究。在累积压缩变形较少时,AZ31镁合金变形主要以{1012}孪生为主;随着累积变形量的增加,压缩孪晶则开始大量出现,孪晶分割细化原始晶粒,超细晶粒组织开始从压缩孪晶密集处和孪晶界交叉点上产生;细晶区面积随着累积变形量的增加而逐渐扩大,最终将整个原始组织细化。相同累积变形量条件下,道次变形量在0.03-0.05之间取值越大细化效果越好:300-423K范围内变形温度越低,越有利于拉伸孪晶的产生,越高则能促进压缩孪晶的产生。　　 多向压缩累积变形量高于0.8后其强度对拉伸温度很敏感,多向压缩变形镁合金(△ε=0.05,Σε=1.55)523K温拉伸延伸率可高达107％,473K温拉伸速度低至3×10-5s-1时镁合金的延伸率也可提高至63％。　　 多向压缩变形能使原始挤压材中的基面织构明显弱化,有效改善镁合金的各向异性。其退火以连续再结晶为主,基本不改变原变形组织的取向关系。退火温度对压缩孪晶取向比例和拉伸孪晶取向的晶粒尺寸影响较小,但退火温度的升高能引起拉伸孪晶取向比例的下降。退火时拉伸孪晶对再结晶晶粒的长大有抑制作用,室温多向压缩变形镁合金(△ε=0.05,∑ε=1.55)退火后可得到平均尺寸为5.6μm的细晶镁合金,室温延伸率为26％。均匀分布的高密度孪晶可将镁合金细化至亚微米纳米级,而且有利于改善镁合金各向异性和缩短静态再结晶时间。