镁合金具有密度小、比强度高、抗阻尼性能好、电磁屏蔽性能好等优点,在航空、航天、汽车制造及3C电子领域得到广泛应用。然而,镁合金材料的塑性变形能力差,强度较低等特点,严重阻碍了镁合金的综合利用。所以开发高性能镁合金材料已成为镁合金领域的重要研究方向。本文采用数值模拟方法和实验方法研究了AZ61镁合金经过压痕-压平复合形变后微观组织演变规律和力学性能变化规律,取得了以下研究成果:(1)采用有限元模拟方法对镁合金板材压痕-压平复合形变进行分析,研究表明,随着压下量的增加,变形温度的升高,晶粒组织得到明显细化,复合形变温度越低,应力越大,再结晶晶粒尺寸有所增加。(2)对AZ61镁合金压痕-压平复合形变进行实验研究,实验结果表明,当变形温度为360℃,压下量为5mm时,平均晶粒尺寸为14μm,相比于原始板材晶粒尺寸的37μm,晶粒细化了62%。(3)对复合形变后的AZ61镁合金板材进行力学性能测试,结果表明,当齿间距为8mm,压下量为5mm时,抗拉强度达到341MPa,屈服强度为329MPa,伸长率为17.9%,与原始数据相比,抗拉强度提高了12%,屈服强度提高了17%,伸长率提高了4%,复合形变方法可以明显改善镁合金材料的力学性能。(4)采用EBSD技术研究了复合形变后AZ61镁合金的织构强度,结果表明,织构强度随着变形温度的升高而减小,随着压下量的增加逐渐增加,当变形温度为320℃,齿间距为8mm,压下量为3mm时,其织构强度为8.78,相比于原始织构的17.87,织构弱化了51%。