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本文选用具有强织构的AZ31合金热轧板材和挤压棒材为研究对象,制备了多种含有双织构组分的样品,综合利用EBSD、XRD和滑移迹线分析手段,对塑性及热处理过程中微观组织、变形机制和织构演化等进行系统表征与分析,本文定量研究了双织构组分中软取向含量与力学性能之间的定量关系及双织构样品的变形机制、双织构样品与单一织构样品对孪生和滑移的强化作用、双织构样品在退火过程中的微观组织热稳定性和退火强化行为,并结合晶体塑性模拟详细分析了{10(?)2}拉伸孪晶应变路径的依赖性与晶体塑性模拟模型之间的关系。研究结果表明:⑴通过对软取向晶粒和硬取向晶粒以不同比例分布时其力学曲线特征、应变硬化特征以及其变形机制分析表明,变形初期试样中产生少量软取向会显著降低屈服强度,软取向晶粒超过一定比例时,即使存在一些硬取向的晶粒对提高强度并没有很大帮助,建立了软硬取向织构组分含量与屈服强度之间的定量关系,发现屈服强度不同程度偏离混合法则现象,在软取向组分所占比例低于50%时,这种偏差逐渐增大,而在高于50%时,这种偏差逐渐减小。相比于单织构,双织构存在时会使变形初期的应变集中在软取向晶粒中,并能激活更多的孪晶变体启动,一些低SF值的孪晶由于应变协调的作用也可能激活。⑵对AZ31轧制板材TD方向压缩不同应变如2.5%、3.8%、5.4%和7.0%,并在250°C下退火3小时,可以制备织构比例有明显区分度的双织构样品。建立了双织构组分体积分数和轧制板材拉压不对称性能之间的定量化关系,当两种织构以恰当的比例分布时可以实现良好的拉压屈服的对称性。⑶不同(0002)分布对屈服强度有很重要的影响。和单一织构组分相比,两种织构组分(<0002>平行于ND和<0002>平行于RD)的样品会有更高的压缩屈服强度,但是拉伸屈服强度接近。不同的压缩屈服强度主要来源于界面对{10(?)2}拉伸孪晶不同的阻碍作用。虽然压缩形变时,两种织构状态的启动应力差ΔStress相差无几,但是双织构样品压缩时相邻晶粒的协调因子均值却比较低,提供了更高的界面阻碍作用。⑷挤压镁合金AZ31中双织构组分(<0002>⊥ED和<0002>//ED)共存时在300°C或450°C时都表现出良好的热稳定性,且这种热稳定性不受每种织构的体积分数的影响。⑸在有预制孪晶的镁合金板材中发现一种退火强化机制,在200°C、250°C、350°C温度下退火无论0.5小时还是3小时,退火后的预变形样品在沿特定方向压缩后都出现了退火强化现象。退火能消除预变形引入的孪晶,变形中其主要变形方式由启动应力较低退孪生变为基面滑移时引起屈服强度的升高。变形机制的变化是引起强化的主要原因。⑹利用两种晶体塑性模型(EVPSC-PTR和EVPSC-TDT)对比研究{10(?)2}拉伸孪晶对应变路径的依赖性。与PTR模型相比,TDT模型可以很好的拟合应力应变曲线,同时可以很好的预测织构的演变。PTR模型不能同时拟合TD-c和ND-t的力学曲线,但是TDT模型可以。研究发现考虑临界剪切应力(CRSS)在形变过程中潜在的硬化以及其他孪生系对{10(?)2}拉伸孪生的硬化(htt)对更好的拟合拉伸(ND-t)和压缩(TD-c)曲线是很有必要的。