金属镁及其合金是迄今在工程中应用的最轻的结构材料。纯镁的密度为1.74g/cm-3,通常镁合金的密度为1.3～1.9g/cm-3。同时镁合金还具有比强度高、导热导电性好、阻尼减震、电磁屏蔽、易于机械加工和回收等优点,因此有人将镁合金誉为“21世纪绿色工程金属”。但是由于镁合金是密排六方结构,可开动的滑移系比面心立方和体心立方金属的少,使得镁合金的室温塑性较低,降低了成形能力,限制了变形镁合金的推广应用。通过对镁合金室温下变形特征和形变退火的研究来改善成形性能是镁合金研究的一个重要方向。实验材料取自铸态AZ31镁合金,先对试样进行2.5%、5%、7.5%、10%、12.5%、15%的压缩变形,观察其微观组织形貌,进行X衍射分析。然后在300℃、350℃、400℃三个温度下,分别保温不同时间(30min、1h、2h、5h)进行退火处理,观察微观组织,测量硬度和晶粒尺寸的变化,获得变形量、退火温度和保温时间对AZ31镁合金组织性能的影响规律。同时还对压缩断裂试样进行断口扫描和裂纹扩展观察。研究结果表明,孪生变形在AZ31镁合金冷变形及其随后的再结晶形核过程中起着重要作用。AZ31镁合金室温下压缩产生大量孪晶,变形方式以孪生变形为主,且随着应变的逐步变大,孪晶明显增加直至断裂。压缩试样断口呈45°,压缩断裂属于穿晶断裂, SEM断口分析表明有脆性断裂特征。退火温度、保温时间和变形量是影响再结晶的重要因素。在退火过程中,变形量大(12.5%和15%)的试样可以发生完全再结晶,变形量为2.5%和5%的试样未观察到再结晶的发生。随着退火温度的升高,再结晶过程加快,孪晶界是新的再结晶形核地点。退火后试样加工硬化消除,完全再结晶试样的晶粒明显细化,获得了晶粒尺寸为30μm的均匀等轴晶,孪晶变体出现的越多,细化的效果应越好。初步确定了AZ31镁合金大变形量350℃保温2小时以上的退火工艺制度,计算了变形12.5%和15%的再结晶激活能Q,分别为243.4 kJ / mol和211.7kJ/mol。