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随着能源短缺、环境污染及全球变暖形势的日益严峻,各国对节能减排和环境保护的意识也越来越强,从而对轻质环保材料的需求也愈发迫切。镁及其合金由于质轻、比强度和比刚度高及易于回收等优点在汽车、航空航天及3C电子通讯领域得以广泛应用,被誉为“21世纪最具发展潜力的金属材料”。但是,镁合金存在室温塑性加工性能差,耐磨性及耐腐蚀性较差的问题,这也在很大程度上限制了镁合金的应用与发展。深冷处理是指将工件放置在-190℃-230℃的环境中一段时间以优化材料组织和性能的处理方法。在过去的一个多世纪,深冷处理已被广泛应用于碳钢、工具钢、模具钢、高速钢和硬质合金,研究发现深冷处理可有效提高工件的尺寸稳定性、疲劳性、耐磨性、耐腐蚀性并延长工件的使用寿命。然而,深冷处理对镁合金的应用起步较晚,相关研究较少,故对镁合金深冷处理的分析研究具有一定的理论和现实意义。本文以商业用途最广泛的AZ31变形镁合金为研究对象,对材料进行200℃×2h的退火处理+不同时间的深冷处理作为深冷工艺参数。分别从微观组织演化、力学性能、耐磨性、耐腐蚀性、冲剪深冲成形性几个方面研究了深冷处理对AZ31镁合金的影响。本文得出主要结论如下:1.深冷处理前后AZ31镁合金均是由α-Mg基体和第二相β-Mg17Al12组成,但深冷后第二相数量明显增加且成弥散状态在组织中均匀分布。此外,深冷处理后可以观察到基体中有孪晶出现,且随着深冷时间的延长,孪晶的数量进一步增加。XRD图谱显示深冷处理后AZ31镁合金的主要衍射峰强度发生变化,晶粒取向向着（0002）（1010）发生偏转。2.深冷处理后AZ31镁合金的抗拉强度略有增加,由深冷处理前的225.2Mpa增加到深冷24h后的232.9Mpa;屈服强度略有下降,由深冷处理前的167.5Mpa降低到深冷6h后的161.8Mpa;硬度明显增加,由深冷处理前的69.2增加到深冷6h后的75.7,增加了9.4%。此外,断口形貌分析显示深冷处理前后AZ31镁合金的断裂机制没有发生变化,均为准解理断裂。3.深冷处理后AZ31镁合金的耐磨性得到改善。经过18h深冷处理后,AZ31镁合金的耐磨性最好,磨损率最低,由深冷处理前的34.7×10-12m3m-1降至25.6×10-12m3m-1,降低26.2%。在相同载荷（或滑动速率）下,与未深冷处理试样相比,深冷后试样的磨损机理没有显著变化,但深冷后试样的表面磨损更加轻微。4.深冷处理对AZ31镁合金耐腐蚀性的改善具有显著效果。深冷处理后AZ31镁合金的腐蚀电位正移,腐蚀电流密度减小;经过6h深冷处理后试样的腐蚀率为0.0228,较未深冷处理试样下降约46.6%。此外,腐蚀形貌显示深冷处理后试样表面腐蚀区域所占比例要小于未深冷处理试样,且腐蚀深度也更浅。5.深冷处理可以改善AZ31镁合金的冲剪、深冲性能。与未深冷处理试样相比,深冷处理后冲剪试样的极限剪切强度略微降低,塌角略有增大,断面光亮带所占比例明显增加且断面毛刺高度随着深冷时间的延长逐渐降低。此外,深冷处理后AZ31镁合金的室温深冲深度明显提高。