镁合金以其优良的性能及易于回收等优点，被认为是21世纪最具发展潜力的“绿色材料”。镁合金因其室温塑性差、冷加工困难而制约着它的发展和应用，而孪生作为镁合金室温变形的主要机制之一，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。本文的主要目标就是从微观角度定量地分析孪生在镁合金变形中的作用。本论文采用挤压变形方式，获得了不同晶粒尺寸和织构的AZ31镁合金，同时为了进一步研究晶粒尺寸对于变形孪晶的影响，在420℃对AZ31进行不同时间的退火。将获得的试样进行拉伸和压缩变形，获得不同试样的力学性能。通过对金相组织中孪晶的定量观察和计算，取向分布函数ODF的分析，以及透射电子显微镜对孪生类型的研究等，从微观的角度研究沿挤压方向拉伸和压缩变形过程中，尤其是屈服阶段孪晶对变形的影响。主要考察拉伸和压缩变形中孪晶的微观特征，晶粒尺寸和织构对于孪生变形的影响，并从定量上计算孪生对于应变的贡献。研究结果表明，镁合金在室温变形条件下，孪晶在变形的过程中发挥了重要的作用。孪生的发生具有很强的晶粒尺寸和织构的依赖性，随着晶粒尺寸的增加，孪生的发生率和面积率均有所增加，在基面纤维织构的条件下，沿挤压方向进行的压缩变形有利于孪生的发生，沿相同方向进行拉伸变形不易于发生孪生，不同织构条件下孪生的发生率不同。对晶粒尺寸约为18μm的组织，孪晶对于压缩变形的贡献量可达到50％，且压缩变形时孪生对应变的贡献量远大于拉伸变形时孪生对应变的贡献量。