Al-Mg合金即5XXX系铝合金，其中镁是主要合金元素，属于不可热处理强化的铝合金，在建筑、航空航天和交通运输等领域有着广泛的应用。大塑性变形技术能够制备超细晶/纳米晶材料，而且避免材料污染和不致密的危害，不改变原始材料的尺寸和形状，使材料的晶粒得到极大的细化，提高材料的力学性能，也可以提高其化学性能和物理性能。高压扭转(HPT)作为大塑性变形技术中最有前途的技术之一，能够极大地细化材料晶粒，制备晶粒尺寸小于100 nm的纳米结构材料，增加位错密度，产生多种纳米结构，改变合金的性能。因此，研究高压扭转Al-Mg合金的微观结构和力学性能具有重要意义。　　本文采用高压扭转方法分别对Al-0.5Mg和AA5182合金进行大塑性变形，通过金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)表征了铝合金的微观结构，利用纳米压痕技术测量试样的硬度、弹性模量及应变速率敏感系数，并对试样进行了拉伸实验，初步研究了固态非晶化(SSA)对合金性能的影响，主要结论总结如下:　　(1) XRD分析表明，HPT Al-0.5Mg和AA5182合金的平均位错密度达到1014m-2级;HRTEM分析显示HPT AA5182合金的局部位错密度高达1017 m-2级;TEM暗场像测得的HPT Al-0.5Mg和AA5182合金的平均晶粒尺寸分别为265 nm和71nm，分别达到了超细晶和纳米晶级别;EBSD的结果表明，合金的小角度晶界(LAGB)减少，大角度晶界(HAGB)增加，HPT Al-0.5Mg和AA5182合金的大角度晶界比例分别为81％和94.4％。　　(2)通过HRTEM观察发现纳米晶AA5182合金中晶界处有非晶化现象，分析了纳米晶结构、位错和层错等在非晶化过程中的作用，提出了纳米晶Al-Mg合金的非晶化形成过程。　　(3)通过HRTEM观察分析HPT Al-0.5Mg和AA5182合金的微观结构，验证了纳米晶结构有利于非晶的形成，并且固态非晶化可能是一种有效缓解晶界处高密度位错的方式。　　(4)纳米压痕实验结果显示，高压扭转变形后，Al-Mg合金的硬度得到了很大提高，HPT Al-0.5Mg和AA5182合金的平均硬度分别为2.15 GPa和3.11 GPa，是原始试样压痕硬度的2-3倍;由于高压扭转后合金的原子间排列没有破坏，合金的弹性模量变化不明显，弹性模量的平均值分别为92.18 GPa和109.83 GPa。　　(5)运用纳米压痕技术及计算拟合，成功得到了HPT Al-0.5Mg和AA5182合金的应变速率敏感系数，HPT前，Al-0.5Mg和AA5182合金的应变速率敏感系数分别为0.004和0.007，HPT后，合金晶粒细化，应变速率敏感系数增大，分别0.012和0.014。　　(6)纳米压痕测试分析表明，HPT AA5182合金不同微观区域的压痕硬度和弹性模量不同，存在硬度和弹性模量偏低区域。偏低区域的压痕硬度和弹性模量分别为1.83 GPa和85.32 GPa，明显低于相应的平均值3.11 GPa和109.83 GPa。HPTAA5182合金中的这种硬度和弹性模量偏低区域，与其微观结构的局部非晶化有关，非晶化破坏了原子间的规则排列（即晶体结构），从而使微观非晶区的硬度和弹性模量偏低。　　(7)高压扭转后，Al-0.5Mg和AA5182合金的屈服强度明显提高，分别为390MPa和690MPa，大约是未变形试样的6倍，而且AA5182合金的强度已达超高强度。但AA5182合金的伸长率明显降低，仅为1.0％，HPTAA5182合金中的非晶化是该合金塑韧性很低的重要原因。