以工程上广泛应用的AZ91镁合金为研究材料,探讨了热挤压以及后续热处理所引起的AZ91镁合金的微观组织演化,确定了不同加工处理状态的AZ91镁合金在不同实验温度下的抗拉强度σ_b、屈服强度σ_0.2和断裂延伸率δ,揭示了不同处理状态的挤压变形AZ91镁合金的室温低周疲劳变形行为,并利用扫描电子显微镜分析了不同加工处理状态的AZ91镁合金的拉伸和疲劳断口形貌。 研究结果表明:热挤压可以显著细化铸态AZ91镁合金的晶粒,提高镁合金AZ91的室温拉伸性能。一般地,随着实验温度的升高,不同处理状态的挤压变形AZ91镁合金的抗拉强度和屈服强度降低,而断裂延伸率则不断提高。热挤压后直接进行时效及固溶+时效处理均可改善挤压变形AZ91镁合金的拉伸性能,其中热挤压后直接进行时效处理的AZ91镁合金具有相当好的室温拉伸性能。 挤压变形AZ91镁合金的循环应力响应行为与外加总应变幅及其处理状态密切相关。在较大的外加总应变幅下,挤压变形AZ91镁合金可表现为循环应变硬化及循环稳定,而在较低的外加总应变幅下,这些合金在疲劳变形初期常表现为循环稳定,甚至呈现循环软化,但是在疲劳变形后期则发生比较明显的循环应变硬化。固溶处理和时效处理均可在一定程度上改变挤压变形AZ91镁合金的循环应力响应行为。对于不同处理状态的挤压变形AZ91镁合金,其弹性应变幅、塑性应变幅与断裂时的反向循环周次之间的关系均表现为单斜率线性行为,并服从Coffin-Manson公式。 对不同加工处理状态的AZ91镁合金的拉伸和疲劳断口的观察分析表明:室温下拉伸时,合金表现出韧性和脆性混合断裂特征,而在高温下拉伸时则发生韧性断裂;在低周疲劳加载条件下,挤压变形AZ91镁合金的疲劳裂纹以穿晶方式萌生于试样表面,并以穿晶方式扩展。