微压印成形工艺制备微通道具有稳定性好、成本相对较低、适合大批量生产等优势,而晶粒尺寸对微通道成形过程影响显著,粗晶材料无法保证微通道的尺寸精度。通过剧烈塑性变形技术制备的超细晶材料具有更好的成形性能,是用于制造微型构件的理想材料。本文对高压扭转(High pressure tortion,HPT)方法获得的不同晶粒尺寸的超细晶(Urtalfine-grained,UFG)AZ31镁合金进行显微硬度测试、微观组织观察、微拉伸性能测试、微拉伸试样断口观察、V型槽微压印填充实验及其有限元模拟,得到并分析了室温下不同圈数HPT处理的AZ31镁合金试样的硬度分布、微拉伸曲线和显微组织。随后进行了包括V型单槽和U型槽阵列微通道微压印试验,分析了V形槽槽宽、成形温度对单槽压印填充过程和填充质量的影响规律,以及在最佳成形温度和压力下超细晶AZ31镁合金的阵列微通道填充性能,实现了阵列微通道高质量、高精度的成形。温度为423K和43K的情况下,随着HPT圈数的增加,试样的延伸率变大屈服强度变小。温度为523K时,除原始试样屈服强度较高外,其余试样的屈服强度都较低且几乎相同,所有试样的延伸率都分布在200%左右。对于10T的试样在423K至523K进行拉伸时,随着应变速率从1.0×10-1s-1减小到1.0×10-4s-1,试样的延伸率增大,屈服强度降低,应变速率为1×10-4s-1时延伸率达到400%,具有超塑性。423K进行拉伸时,除10T试样在523K时断口微坑为拉长形外,其余试样断口微坑为等轴状。1/4T试样的断口微坑最大,之后随着HPT处理圈数的增多,断口微坑减小。粗晶和超细晶AZ31镁合金V槽压印和阵列通道微压印实验表明,经HPT处理的材料在成形过程中,因晶粒细小,屈服应力低,其填充性能较原始材料得到了显著提高,填充率较高,并且随着HPT扭转圈数的增加而增加。随着槽宽的增大,材料的阵列微通道填充质量变好,通道高度增加。经HPT处理的材料成形出的阵列微通道表面质量与原始材料相比显著增加,且表面成形质量随着HPT扭转圈数的增加而增加。通过对成形压力和温度的实验研究,确定了AZ31镁合金阵列微通道微压印成形工艺的最佳参数:成形压力为4KN,成形温度为473K。实验结果表面,在此成形条件下,除原始AZ31镁合金外,其余材料的微通道的填充率均为100%。这一结果与单槽压印实验一致,即经HPT处理的材料成形出的微通道表面质量比原始试样好,且随着HPT处理圈数的增加,表面质量越来越好。经过HPT处理的材料,具有较好的尺寸精度与重复精度,微通道侧壁垂直度较好,顶部平坦,截面形状规则。阵列微通道压印过程中出现了墩粗现象:试样边缘处的微通道外侧的填充高度大于内侧,材料填充不均匀。