镁合金是目前应用较为广泛的轻质合金之一,因其轻量化的特点应用于航空、航天等各个领域,但镁合金室温下可加工塑性差、耐蚀性差等问题亟待解决。而铝合金则是仅次于镁合金的轻质合金,并且具有良好的塑变能力和耐蚀性等。因此,镁/铝复合材料可以综合两者的优势更好地满足实际需求,实现两种材料界面的稳定连接有着重要的应用价值。纳米压痕技术作为当前研究材料微观特性的有力手段之一,已广泛应用于测试薄膜、生物材料以及界面微区等力学性能,通过纳米压痕技术表征复合材料界面微区的力学性能以此作为评价界面稳定连接的可靠判据。本文以镁/铝合金旋压复合管为研究对象,基于纳米压痕法对界面微区的弹塑性变形进行定量化表征,分析在微纳尺度下材料微区的力学性能。本文主要利用纳米压痕仪对镁合金旋压单层管以及镁/铝合金旋压复合管界面两侧进行不同最大加载载荷（20 m N,30 m N,40 m N以及50 m N）的压痕试验,获得材料载荷—位移曲线、硬度和弹性模量等基础参量。首先基于纳米压痕法分析了不同变形量下镁合金单层管的压痕变形行为,通过量纲法分析结合纳米压痕的基本原理,将镁合金单层管压痕获得的载荷—位移曲线转化为应力—应变曲线,并计算得出材料加工硬化指数、屈服强度等弹塑性参数。在此基础上,重点分析了不同减薄率下镁/铝合金旋压复合管界面两侧的组织演变以及微纳力学性能,研究了界面镁、铝两侧的组织对于性能的影响及联系。此外,利用ABAQUS有限元软件对镁/铝复合管的纳米压痕过程进行数值模拟,得到其载荷—位移曲线以及界面两侧压痕过程中不同时刻的应力应变场分布。最后,对比分析了数值模拟与实验获得的残余压痕形貌以及压痕凸起现象,进一步探究了不同压头对塑性区大小、压痕凸起高度以及压头下方材料流动变形的影响。对于旋压镁合金单层管,基于纳米压痕法分析了不同变形量对于镁合金微纳力学性能的影响。AZ31B镁合金单层管的晶粒经过不同旋压道次后发生明显细化,压痕的载荷—位移曲线表明,旋压引起的塑性变形直接影响其压痕变形。根据纳米压痕实验分析了最大载荷下的深度、压入功回复率以及屈服强度和硬化指数。随着旋压道次的增加,基于纳米压痕方法计算得到镁合金单层管的屈服强度为42.0±0.5～125.5±0.6 MPa,而硬化指数则在0.182～0.017范围内变化。基于镁合金单层管的压痕行为分析,重点讨论不同减薄率下镁/铝合金复合管界面两侧的组织演变规律以及微纳力学性能。随着减薄率的增加,旋压复合管界面镁、铝两侧的平均晶粒尺寸分别从14.19减少至3.11μm,以及从8.61减少为2.08μm;另外,镁合金一侧的几何必要位错密度从0.25×1017增加至1.10×1017 m-2,而铝合金一侧从4.1×1016增加至9.3×1016m-2。相应地,界面两侧的硬度逐渐增加,且镁、铝合金两侧的屈服强度和硬化指数的差值逐渐减小,位错密度随着减薄率的增加而增加。通过ABAQUS数值模拟对比分析了镁/铝复合管压痕实验获得的载荷—位移曲线,验证了模型的可行性。根据模拟结果可知,随着减薄率的增加,复合管镁、铝合金两侧在最大压入深度以及卸载后的峰值应力逐渐增加,且完全卸载后的最大塑性应变量PEmax分别减少了约7.9%和17%。另外,玻氏、圆锥压头对于载荷—位移曲线以及应力场的影响较小,对于PEmax影响较大相对误差分别为25.3%和31.8%。对比分析了数值模拟与纳米压痕实验得到的残余压痕形貌,表明镁、铝合金两侧的压痕形貌都发生凸起的现象。随着减薄率的增加,两侧残余压痕形貌的凸起高度hr分别减少了10.7%和16.2%。根据不同压头下模拟得到的镁、铝两侧合金压痕尺寸证明压头对于压痕的尺寸几乎无影响,但对于镁、铝合金两侧的凸起高度影响较大相对误差分别为3.3%和10.4%。基于纳米压痕法对镁/铝复合管的微纳力学性能的研究,将对在微区中快速准确获得材料力学性能的理论方法提供借鉴。