随着航空航天事业的蓬勃发展,航空航天工业用件正朝着整体化、轻量化等方向高速前进。镁合金作为目前应用的最轻的金属结构材料,在航空、航天等诸多领域得到了广泛的关注和青睐。薄壁舱段\壳体类构件是实现整体化、轻量化的典型结构件,且其作为航空航天工程中常见的主要的结构构件,不仅需求量大,且作为承力构件,其要求具备优良的力学性能。环形通道转角挤压(ACAE)工艺作为一种新发展的大塑性变形(SPD)工艺,可以通过单道次挤压实现舱段壳体类构件的一次成形,并兼具高的等效应变量,有望成为短流程制备高性能镁合金舱段壳体类构件的理想工艺。本文以商用AZ80镁合金为研究对象,制备了不同挤压参数AZ80合金舱段壳体件,探讨了环形通道转角挤压AZ80合金的变形特征、组织特征及细化机制;揭示了变形后镁合金的室温力学性能、断裂特征,分析了变形强韧化机制。本文旨在为促进环形通道转角挤压在镁合金中的开发提供数据参考和实验依据。获得的结论如下:(1)有限元分析表明相较于传统的反挤压工艺,环形通道转角挤压可以明显获得更高和更加均匀的等效塑性应变;对变形流线分布模拟表明挤压件的金属流动主要与剪切变形联系,并同时受到附加摩擦力的作用,与最终物理实验结果相吻合。(2)环形通道转角挤压对AZ80合金具有较强的晶粒细化能力。变形温度是影响材料再结晶的主要因素。在给定参数下,挤压件壁部区晶粒尺寸可细化至约16.7-19.6μm(初始态约350μm),其主要细化机制为连续动态再结晶(CDRX)。(3)材料在变形前后出现了析出相的演变。在低温变形时(300℃)出现于坯料预热中的静态析出相一定程度上阻碍了动态再结晶的出现。随着变形温度的升高,静态析出相数量削减,而出现于细晶边界的动态析出相成为钉扎边界位错、促进形核和限制边界迁移的重要因素。(4)织构分析表明挤压件的织构演变主要受到剪切应力和变形温度的控制,表现为两种织构组分的竞争,主要与基面和锥面<c+a>滑移的激活相关。较低的变形温度、更细的晶粒结构及更多弥散的析出相粒子更能促进织构强度的弱化。(5)环形通道转角挤压后AZ80合金力学性能有了很大的改善。相较于初始态,最高屈服强度提升了约1.9倍,抗拉强度约1.6倍,延伸率约2.1倍。显著力学性能的改善是细晶强化与织构弱化协同作用的结果。晶粒细化后晶间协调作用加强,裂纹形核被抑制,同时孪晶数量减少,变形均匀性提高。织构弱化有效促进合金室温变形基面滑移激活,是材料各向同性和断裂延伸率提高的重要影响因素。