AZ31镁合金具有中等强度和良好的塑性加工性能,是具有广泛应用前景的变形镁合金。本文以挤压态AZ31镁合金为研究对象,在温度23℃⁴00℃和应变速率10^-4s^-13×10^-2s^-1范围内进行了轴向拉伸和压缩实验。对第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ阶段的加工硬化率曲线做了详细分析,研究了各阶段加工硬化规律、产生机理和加工硬化位错模型。第Ⅱ阶段加工硬化发生在低温、高应变速率条件下。轴向拉伸时,温度≤150℃,轴向压缩时,温度≤200℃,并且在一定的应变速率条件下,才出现第Ⅱ阶段。第Ⅱ阶段加工硬化率随温度升高而降低,随应变速率增加而增加。采用屈峰比Ψ,即屈服应力与峰值应力比值探讨了产生第Ⅱ阶段加工硬化的临界条件;研究了拉伸条件下第Ⅱ阶段加工硬化位错模型及模型中的重要参数K与温度和应变速率的关系;分析了压缩条件下,第Ⅱ阶段的形成机理。第Ⅲ阶段加工硬化在本次实验条件范围内一直存在。基于位错增殖与位错湮灭机制的Kocking-Mecking模型能很好描述AZ31镁合金第Ⅲ阶段加工硬化。根据实验结果,对模型中的重要参数K₁、K₂及σ_ss进行了深入分析,得到了第Ⅲ阶段加工硬化位错模型的具体表达式以及饱和应力σ_ss的计算公式。在温度100℃⁴00℃,应变速率10^-4s^-110^-2s^-1拉伸时,AZ31镁合金具有明显第Ⅳ阶段加工硬化。第Ⅳ阶段加工硬化率随温度和应变速率的变化趋势与第Ⅱ阶段加工硬化率类似。采用经验模型和Kok位错模型研究了第Ⅳ阶段加工硬化率,结果表明:Kok模型得到的加工硬化率-应变曲线(θ^ε-ε_y)与AZ31镁合金拉伸实验得到的θ^ε-ε_y曲线能较好吻合,可以描述第Ⅳ阶段加工硬化规律。