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研究了板厚为4mm的AZ31镁合金搅拌摩擦加工工艺以及搅拌区材料的力学性能。与母材相比，搅拌区的组织得到了明显的细化，α-Mg的平均晶粒尺寸由加工前的92μm转变为12μm。硬度测试表明，搅拌区的维氏硬度高于母材。搅拌区材料在应变速率为5×10-3s-1及常温状态下进行拉伸试验，结果显示搅拌区的抗拉强度低于母材，但断裂延伸率比母材有较大提高；在应变速率为5×10-4s-1及温度为623K的条件下经行高温拉伸，搅拌区材料的断裂延伸率达334％，显示了良好的超塑性。通过SEM观察拉伸试样的断口，分析了AZ31镁合金断裂机制。