微通道器件在微电子和航空航天等领域有着重要应用,微通道的加工质量对其性能有着重要影响。微压印技术具有成本低、尺寸精度及一致性好、适合批量生产等特点,是一种非常适合微通道的加工方法。然而常规金属材料的晶粒尺寸和微通道的特征尺寸在同一个数量级,在成形过程中产生了明显的尺寸效应,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高的强度和成形性能,是一种用于微型构件的理想材料。本文对LZ91镁锂合金进行高压扭转(High pressure tortion,HPT),获得了具有亚微米级平均晶粒尺寸的超细晶材料,研究了高压扭转过程中微观组织演变规律,通过显微硬度及单向微拉伸试验,研究了力学性能的演变规律。在不同温度下,分别对粗晶和超细晶LZ91镁锂合金进行了单槽模压试验,并基于Voronoi图原理,借助Abaqus有限元软件,建立了LZ91镁锂合金微模压有限元模型,模拟微模压过程材料流动规律,探索了不同晶粒度两相材料在不同型腔宽度下的变形行为。设计并加工了集精确定位及控温与一体的微压印模具,对超细晶LZ91镁锂合金进行了微压印成形试验,研究了微通道阵列压印成形工艺,实现了微通道阵列的高精度、高复制性批量制造。LZ91镁锂合金经高压扭转后实现了晶粒细化及力学性能的提高。扭转1/4T后,部分晶粒得到细化,晶粒内部存在高密度位错。随着扭转圈数的增加,晶粒得到进一步细化,组织更加均匀。高压扭转10T后,获得了平均晶粒尺寸~0.25μm、组织分布均匀的超细晶材料。XRD分析结果表明,随着扭转圈数的增加,α相峰强度逐渐降低,β相峰强度逐渐升高。不同温度、不同扭转圈数的单向拉伸试验表明,随着扭转圈数的增大,常温下屈服强度逐渐提高,随着温度的升高,原始粗晶和10T超细晶材料屈服强度均逐渐降低,延伸率逐渐提高,其中473K下,超细晶材料最大延伸率达到~400%。不同温度下粗晶和超细晶LZ91镁锂合金单槽模压试验结果表明,随着模具型腔宽度的增大,成形筋填充高度逐渐增大,相对填充高度逐渐减小。型腔宽度较小时,粗晶材料成形筋表面质量较差,出现了严重的褶皱;随着型腔宽度的增大,表面质量逐渐提高,超细晶材料成形筋表面质量则始终较好。有限元模拟结果表明,材料向模具型腔填充过程中,成形筋根部圆角附近等效应力和等效应变均较大,是剧烈变形区,且在填充过程中,两相变形不均匀,较硬的α相等效应力大于β相,等效应变小于β相,揭示了填充机理。在单槽模压试验的基础上,设计了集精确定位,温度控制于一体的微通道阵列压印模具,对微通道压印工艺的研究表明,通道成形深度随载荷及温度的升高而增大。超细晶材料在模具型腔中填充更充分,粗晶材料在足够大的载荷下依然无法完全填充型腔。最终,使用超细晶LZ91镁锂合金制备出通道宽度为50μm~200μm的高质量微结构件。