镁合金是目前工业应用中密度最小,质量最轻的金属合金材料。具有优良的电磁屏蔽性,良好的抗阻尼性和吸振性,是继钢铁材料和铝合金材料之后发展起来的第三类金属材料。其回收成本低、对环境的污染小,有着“21世纪的绿色工程结构材料”的美誉。本文以镁合金AM80-2.0Ca为研究对象,运用霍普金森高速冲击实验装置对其进行不同应变率下的高速冲击实验;对不同应变率以及不同加载方向高速冲击后得到的应力应变曲线进行分析,并运用Origin数据处理软件对其进行非线性拟合,得到了Johnson-Cook本构方程;运用金相显微镜以及透射电子显微镜对冲击后的组织进行观察,分析应变率以及加载方向对镁合金AM80-2.0Ca的动态力学行为的影响。应变速率对镁合金AM80-2.0Ca的高速冲击变形行为有很大的影响。高速冲击下各应力应变曲线均呈现出先升高后下降的规律。材料同一应变所对应的应力呈现出应变率高则应力大的特征,表现出正应变率效应以及应变率强化效应,当冲击应变速率达到3400s-1以上时,试样出现了明显的裂纹。沿挤压方向(ED方向)压缩的试样,整个曲线为凹型;而沿垂直于挤压方向(TD方向)冲击的试样,整个曲线为凸型;且同一应变速率范围下ED方向最大应力均大于TD方向,表现出了明显的各向异性。高速冲击后镁合金AM80-2.0Ca显微组织产生了明显的变化,组织变得细密,塑性变形机制以滑移和孪生为主,断裂机制以裂纹和绝热剪切带的方式进行。在变形开始阶段,ED方向镁合金塑性变形方式是以拉伸孪晶为主的孪生变形。随着应变速率的提高,塑性变形机制变成以孪生和基面滑移和柱面滑移相结合的方式,同时还伴随非基面滑移的堆积和位错的产生。TD方向镁合金在高速冲击的初始阶段,塑性变形方式是以压缩孪晶为主的孪生变形。随着应变速率的提高,柱面滑移和锥面滑移被触发,孪晶相互交错。随着应变速率的进一步加大,晶粒内部发生了粘滞滑移现象。考虑到两个方向下曲线和组织形貌的各向异性,对JC方程进行了修正,在拟合ED方向曲线时去除应变速率对屈服应力影响的那一项,同时调整相关参数,得到了两个方向分别不同的JC方程,拟合后预测曲线和实际曲线符合得很好。