镁合金以其众多的优点，在航空航天、汽车、3C 产品等领域具有非常广泛的用途，但是由于镁合金多为hcp 结构，塑性变形能力较差，因此，镁合金超塑性的研究对扩大镁合金的应用领域有重要意义，也是镁合金的今后发展方向之一。镁合金在应变速率为1×10 -3 s -1 时具有超塑性性能的研究在国内外是比较少见的，且只有细晶镁合金在高应变速率条件下才具有超塑性能，本文针对上述问题通过多阶段变形实现了粗晶AZ31 镁合金的超塑性，因此具有重要的实际意义和工业应用前景。目前国内外对等径角挤压镁合金超塑性的研究也不够充分，本文对AZ31镁合金等径角挤压挤压成形及随后的超塑性成形进行了研究。 本文首先对温轧AZ31 镁合金多阶段超塑性变形进行了研究，结果表明:通过第一阶段的预变形过程中发生的动态再结晶可有效的细化晶粒，提高镁合金的超塑性，其最佳拉伸变形条件为：变形温度300 ℃，应变速率1×10 -3 s -1 、变形量为50﹪；在第一阶段晶粒细化的基础上，在400 ℃及应变速率为10 -3 s -1 的变形条件下，AZ31 镁合金最大延伸率可达282.1﹪；而温轧粗晶AZ31 镁合金，在400 ℃、10 -3 s -1变形条件下最大延伸率仅为138.2 ﹪。 其次，本文还对等径角挤压AZ31 镁合金超塑性进行了研究。采用自行设计的等径角挤压模具成功的制备AZ31 镁合金试样，通过试验研究得到了合理的等径角挤压工艺参数：挤压温度约275 ℃；挤压速度720mm/min ；石墨＋机油润滑。研究还表明AZ31 镁合金经等径角挤压后，晶粒得到细化，且随着挤压道次的增加，晶粒细化程度增加；沿Bc 路径挤压的晶粒细化效果优于C 路径的；由于等径角挤压过程剪切变形作用，原有的晶粒取向被改变，由{ 0 1 10 }棱柱面取向演变为{ 1 1 10 }晶面取向。 AZ31 镁合金在变形温度为400 ℃、拉伸速度为0.6mm/min 的条件下，随着挤压道次的增加，沿Bc 路径挤压的试样延伸率明显增加，而沿C 路径挤压的试样的延伸率则增加幅度不大；AZ31 镁合金沿Bc 路径经4 个道次等径角挤压后，在400℃、0.6mm/min 的变形条件下，最大延伸率可达245﹪，在450 ℃、0.6mm/min 的变形条件下为298.0 ﹪，其超塑性变形机制可能为晶格扩散的晶界滑移机制。