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本文的目的是通过对一种典型的变形镁合金—AZ31镁合金在不同变形条件下的单向拉伸行为、微观组织演变、断裂行为、空洞行为以及成形性能的研究,确定使镁合金获得良好变形性能的工艺条件,从而为镁合金板料成形技术的发展和应用提供可靠的依据.为此,本文着重进行了以下几个方面的研究:通过热轧工艺制备了厚度为0.8mm,平均晶粒尺寸为4.5μm的细晶AZ31镁合金薄板.在50~200℃的温度范围和1.4×10<-3>~1.4×10<-1>s<-1>的应变速率范围内通过单向拉伸试验研究了热轧AZ31镁合金的温变形行为,计算了不同温度和应变速率下的应变硬化率.在250~450℃的温度范围和0.7×10<-3>~1.4×10<-1>s<-1>的应变速率范围内通过单向拉伸试验研究了细晶AZ31镁合金在高温下的超塑变形行为.计算了不同变形温度下表征晶界滑移难易程度的阀应力的值和不同温度下的变形激活能.通过金相显微镜和扫描电镜观察并分析了超塑变形后试样的空洞金相、表面形貌和断口特征.结果表明,AZ31镁合金从300℃开始表现出超塑性.在400℃,0.7×10<-3>s<-1>的变形条件下,最大延伸率达到362.5％.变形初期的位错塞积引起的孪生变形是该合金超塑变形的硬化机制,而动态连续再结晶(DCRX)是实现该合金超塑变形的重要软化机制和晶粒稳定机制.超塑变形中的表面形貌表明,晶界滑移(GBS)为主要的变形机理,并且随着温度的升高,GBS的均匀性显著增强,表现出从协同晶界滑移(CGBS)到单独晶界滑移(IGBS)的转变.AZ31镁合金超塑变形中的晶界滑移是由晶界扩散控制,而变形温度和应变速率对AZ31镁合金断裂行为的影响主要体现在变形机制从晶内滑移到晶界滑移的转变.发现了超塑变形试样断口附近的晶界上有很多"O"形空洞和沿着拉伸方向的晶丝,晶丝的断裂导致了晶间空洞的产生,并据此提出了晶间空洞形成的微观模型.空洞的长大受塑性变形控制,锯齿形的空洞边界与表面形貌观察结果相一致.在50~240℃的温度范围内,通过平底杯形冲头拉深实验研究了不同冲头温度和板料温度对AZ31镁合金差温拉深性能的影响,确定了使AZ31镁合金具有最佳拉深性能的板料和冲头温度范围.采用气压胀形试验研究了细晶AZ31镁合金板在热念下(250~450℃)的超塑成形性能.结果表明,AZ31镁合金的超塑性能随着温度的升高而明显增强,到400℃,极限胀形高度达到38mm,相应的高径比为0.51,表现出良好的超塑成形性能.