镁合金作为轻质结构材料,由于具有低密度、高比强等诸多优点而受到广泛关注,然而其较低的强度、硬度以及较差的室温塑性和成型性能严重地限制其应用前景。本文分别采用降温多向压缩和高温双向反复弯曲两种特殊成型方法对镁合金块体材料和板带材进行加工,旨在通过细化晶粒和控制织构达到提高镁合金的室温强度或塑性的目的。利用光学显微镜、SEM/EB SD等技术观察了组织变化,并通过显微硬度和室温拉伸试验考察了变形前后的力学性能,得到结果如下：AZ61镁合金在降温多向压缩中由于动态再结晶的发生,晶粒被显著细化,而且随着变形道次的增加和变形温度的降低,晶粒尺寸逐渐减小,经5道次变形后晶粒可细化至0.5μm左右,此时累积应变达Σε=4.0,变形温度为180℃。在350℃下对AZ61镁合金板材进行双向反复弯曲,仅板材上、下表层晶粒被细化,中间层组织与变形前相比变化不明显；表层晶粒细化主要通过{10-12}孪晶分割和动态再结晶的产生来实现,其中动态再结晶机制主要为孪生动态再结晶和连续动态再结晶；表层细晶体积分数和细晶层厚度随反复弯曲变形道次的增加而增加,经8道次变形后,体积分数可达0.9以上,而单边细晶层厚度约为600μm左右,此时表层平均晶粒尺寸约为3μm。AZ61镁合金晶粒细化后,显微硬度明显提高,其中降温多向压缩中,硬度和晶粒尺寸遵循hall-petch关系,关系式为：Hv=55.88+0.032 d-1/2；双向反复弯曲后,由于晶粒尺寸沿板材厚度方向呈梯度分布,硬度相应地沿板厚方向呈“V”型分布,其中上、下表层硬度随变形道次的增加而逐渐提高,而中间层硬度与变形前相比提高不明显。降温多向压缩变形后,AZ61镁合金力学各向异性得到改善,而且由于晶粒尺寸的急剧减小,屈服强度和抗拉强度大幅度提高,延伸率有所降低。而双向反复弯曲后,虽然板材表层晶粒得到细化,但由于基面织构的弱化和偏转,导致基面滑移系的schmid因子增大,基面位错更容易启动,从而使得镁合金屈服强度降低,抗拉强度略有提高,而延伸率得到明显提高。