镁合金因其密度低、比强度高、减振性能好及可循环利用等优点，在航天、电子通讯以及医疗器械等领域具有广阔的应用前景。然而，镁合金在室温下塑性和成形性能较差，这制约了其大规模的商业应用。添加廉价的碱土元素Ca进行合金化可以改善织构类型，提高镁合金塑性及成形性能。近年来，学者们主要关注Ca对镁合金织构和力学性能的影响，而关于微量Ca对镁合金热变形行为及动态再结晶行为的报道较少。本文以AZ31和Mg-3Al-1Zn-0.2Ca(AZ31-0.2Ca)合金为研究对象，通过等温热压缩模拟实验，结合金相显微镜、背散射电子衍射技术和扫描电镜等表征手段，深入地研究了微量Ca元素对AZ31镁合金流变行为、热加工性能和动态再结晶演变的影响。主要的研究内容与结论如下：
　　①通过等温热压缩实验获得了变形温度为300~500℃，应变速率为0.001~1s-1的AZ31和AZ31-0.2Ca合金的流变应力曲线，分析了变形温度、应变速率对两合金热变形过程中流变应力的影响，研究了微量Ca元素对AZ31合金在不同热变形条件下流变应力的影响。结果表明，Ca元素的添加并未改变AZ31合金流变应力曲线的流动机制，但影响AZ31合金在低温和高应变速率下的流变应力。
　　②基于AZ31和AZ31-0.2Ca合金的流变应力曲线，建立了含有双曲正弦函数关系的本构模型并得到合金的热变形激活能Q值。结果表明，Ca元素的添加对AZ31合金热变形激活能没有显著的影响，并未增加合金热变形的难度。
　　③根据动态材料模型，建立了AZ31和AZ31-0.2Ca合金的热加工图，分析了Ca元素的添加对AZ31合金功率耗散效率和失稳参数的影响，并结合微观组织确定了AZ31-0.2Ca合金在应变量为0.4时的适宜加工范围。结果表明，AZ31-0.2Ca合金的最适宜加工区域为：温度400~490℃、应变速率0.001~0.01s-1和温度420~480℃、应变速率0.2~1s-1。
　　④采用加工硬化率的方法确定了AZ31和AZ31-0.2Ca合金在不同变形条件下的动态再结晶临界应变，揭示了热变形参数对临界应变的影响规律，研究了Ca元素对AZ31合金临界应变的影响，并结合变形后微观组织，分析了Ca的添加对AZ31合金微观组织演变的影响。结果表明，Ca元素的添加降低了AZ31合金动态再结晶临界应变，提高了合金动态再结晶体积分数；添加Ca元素形成的Al2Ca相对合金动态再结晶晶粒的形成有促进作用。
　　⑤通过背散射电子衍射技术研究了AZ31和AZ31-0.2Ca合金在温度为450℃、应变速率为0.001s-1时不同应变下的微观组织，分析了合金的动态再结晶机制。结果表明，微量Ca元素的加入不会改变AZ31合金的动态再结晶的机制，该变形条件下的动态再结晶机制为连续动态再结晶和非连续动态再结晶，且非连续动态再结晶机制占主导地位。