镁及镁合金具有低密度、高比强度等诸多优点,是电子器件、交通运输和航空航天行业最具发展潜力的材料,许多制品需要进行塑性压力变形加工,目前市场上大部分镁合金构件均为铸件,难以满足工业工程对其形状尺寸及力学性能的要求。镁及其合金由于自身的结构及凝固特点,极易在塑性变形过程中出现裂纹等缺陷,制品质量往往很不稳定。本论文基于镁及其合金结构特点,采用连续变断面挤压变形方法(CVCE),系统地研究了纯镁及其镁合金不同凝固条件、变形条件对变形后组织的演变特征和力学性能的影响。研究结果表明:铸态纯镁主要由许多等轴大晶粒组成,晶粒非常粗大,尺寸平均约为600μm左右,部分晶界夹杂有较少量的小晶粒,小晶粒尺寸在200μm左右,微观金相组织没有表现出纤维状不均匀组织结构。不同压力条件下得到的纯镁凝固试样会一定程度地影响CVCE变形道次及组织演变,离心凝固时中间位置取得的试样由于晶粒较小,杂质相对较少,塑性变形能力最好,最多可进行13道次的变形。不同离心压力条件下的镁合金凝固组织特点较纯镁更为明显。随着离心压力的增大,镁合金晶粒显著细化,杂质含量减少,并且β相形貌也有明显改变,由粗大的长条状变为弥散点状,且随着压力的增加第二相含量有所减少。AZ81镁合金具有纤维状分层不均匀组织,晶粒大小参差不齐,部分晶粒沿挤压方向严重长大拉长。在挤压过程中,镁棒晶粒取向择优分布,大部分晶体基面平行于挤压方向,挤压纯镁和AZ81镁合金均为强基面织构。在变形过程中,试样在挤压杆接触处区域开裂,此处为试样薄弱区,受到的剪切应力值最大;原始样变形断裂时裂纹主要在疏松缩孔处形成,试样经过离心加压凝固后,组织内的疏松缩孔被消除,致密性提高,裂纹最终在断续分布的第二相上萌生,并且裂纹两边显微组织存在较大差异性。连续变断面挤压变形因为受力等因素,存在不均匀变形组织,但随着变形道次的增多,晶粒不断被细化,初次挤压时的不均匀变形被消除,最终变成非常细小的等轴晶组织,晶界上的第二相和杂质也均匀的分布在晶界。铸态镁合金变形过程主要以孪晶为主,变形过程中发生了动态再结晶。AZ81镁合金中含铝量较多,原始试样内部晶界上分布着大量硬且脆的第二相组织β-Mg17A112,在挤压变形的过程中容易产生应力集中进而萌生裂纹,使材料发生断裂失效,塑性变形能力相对AZ31和纯镁较差。但铸态AZ81镁合金经过6道次CVCE变形后,晶粒明显细化,力学性能提升明显。