镁合金作为目前最轻的结构材料,在工程上的应用越来越广泛。疲劳断裂是工程材料失效的主要形式,因此镁合金疲劳的深入研究是这种新材料推广的基础工作,应用意义十分重大。镁合金结构件在加工、装配、调试以及使用、维修过程中难免出现局部塑性变形,对其疲劳性能会产生较大的影响,本论文研究轧制态和挤压态AZ31镁合金的高周疲劳行为及其断裂的微观机理,探讨塑性变形对其疲劳行为的影响规律及机理,为拓宽镁合金在循环应力工作条件下的应用提供了一定的实验依据。轧制态AZ31镁合金在循环次数为107周次条件疲劳极限大于100 MPa。经过不同程度的压缩塑性变形,轧制态AZ31镁合金疲劳性能显著降低了。疲劳断口分析表明:疲劳裂纹萌生于试样表面及次表面局部变形最大区域,即应变集中处。压缩应变量大于3%时会产生大量密集分布的孪晶,随变形量的增加,孪晶数量增多。挤压态AZ31镁合金在循环次数为107次时对应的条件疲劳极限约为119 MPa,疲劳寿命随加载应力的增加变化显著,应力仅增加2～4 MPa,寿命就减少2～3个数量级。拉伸塑性变形显著降低了疲劳性能:在一定应力水平范围内,疲劳寿命随变形量的增加出现峰值。疲劳断口分析发现:疲劳裂纹多萌生在孪晶界与晶界的交汇处,并沿孪晶界扩展,扩展后期由于裂纹尖端的塑性区较大,导致裂纹穿晶快速扩展后断裂。不同拉伸变形样品的透射电镜分析表明:随应变量增加,组织中孪晶增多,甚至出现二次孪晶和三次孪晶,证实了孪晶对裂纹萌生和扩展的重要影响。