本文研究了室温下不同塑性变形条件下形变孪晶的演化过程。本课以商业AZ31镁合金轧制板材为研究材料,结合原位压缩与原位电子背散射衍射技术研究微观组织的演化过程。用配有channel 5系统的扫描电子显微镜检测样品ND-RD面的微观组织演化。首先,用原位EBSD表征技术检测初始态以及沿轧制方向压缩变形5.4%过程中样品的微观组织,从而研究塑性变形过程中的孪生行为的塑性变形机制和强化机制。沿RD方向压缩5.4%后,平行于法线方向的初始织构变弱,垂直于法线方向的RD织构形成。经研究发现,形成了四种不同的孪晶结构:(1)单一变体的平行孪晶结构;(2)单一变体的交叉孪晶结构;(4)多变体的平行孪晶结构;(3)多变体的交叉孪晶结构。研究发现,孪晶之间的相互阻碍作用会影响孪晶后续的扩展和长大。结合实验表征和理论分析,孪晶交互作用会导致应变硬化。其具体结论如下:1,由于类似的应力状态和晶体取向,(平行的)相同几何形态将促进孪晶继续生长;2,孪晶交叉结构的作用,孪晶特别是孪晶尖端长大的速率降低,从而阻碍孪生的继续变形;3,由于变体之间大的位相差,不同的孪晶变体也会相互影响导致孪生生长速率降低;4,孪晶变体之间大的位相差比非平行几何结构对孪生的继续长大的阻碍作用更大。孪晶界会阻碍交叉孪晶结构的继续变形,会出现新的孪晶协调塑性变形。此外,当孪晶相互作用时,交叉结构孪晶界的移动也是协调变形的一种重要方式。因此,我们可以得出一个结论:交叉孪晶会强化材料。研究表明{10-12}孪生过程由成核、传播和长大三部分组成,通过原位EBSD表征实验在单向压缩的过程中观察到退孪生行为。此外,我们还发现了孪生与退孪生行为同时出现在一个孪生系统中,这与之前的一些学者的预测相悖。作者认为不稳定的应力状态是这种异常孪生行为的原因。此外,背应力也在此孪生行为中有着重要作用。其孪生过程包括孪生-退孪生-再孪生,此过程比常规的孪生过程需要更多的能量和更大的载荷。因此局部退孪生行为被视为孪生强化的一种机制。本文还利用原位EBSD表征方法捕捉到了孪晶的穿过晶界的过程。相邻晶粒间孪晶对的形成,有利于释放晶界处的应力,同时,在相邻两个晶粒中出现四条孪晶对的现象也说明了孪晶对能协调局部塑形变形。孪晶对中出现非斯密特英子准则的孪晶变体,也说明了局部应变协调会影响孪生变体的选择。孪晶对也会造成了相邻晶粒内孪生变体的多样性,产生多变体交叉结构,从而降低孪生继续长大的速率导致应变强化。当压缩量由1.5%增加至3.5%。孪晶对的晶界平行移动,说明孪晶位错是沿着孪晶界移动的。这些结论促进人们进一步了解镁合金中拉伸孪生行为。