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本课题研究对象为AZ31商用镁合金,研究了累积叠轧、大变形量热轧和均匀热轧三种不同轧制工艺轧制镁合金板材的成型性及对镁合金板材组织性能的改善,三种工艺均采用400℃均匀化退火3小时的原始样品,400℃轧制温度及0.44m/s的轧制速率成功制备出等厚的镁合金板材,然后研究了后续热处理对镁合金板材组织和力学性能的影响,包括利用光学显微镜对不同温度退火以后的样品的显微组织进行了表征,利用SEM-EBSD对不同温度退火以后的样品的微观组织结构和织构进行了表征,利用透射电镜观察组织中的位错类型,利用万能拉伸实验机测试不同样品的力学性能。实验中结合多种先进的显微组织和织构表征手段有效获取了镁合金在退火过程中的组织演变和织构演变,讨论了组织结构对不同温度退火的样品力学性能的影响。通过研究得出了以下结论:(1)三种轧制工艺均能显著细化镁合金晶粒,累积叠轧工艺和大变形量热轧工艺细化效果好于均匀热轧工艺。(2)ARB和LSHR制备出具有微纳混晶的层状组织的AZ31。(3)三种轧制工艺制得的板材经过不同温度退火以后织构类型未发生变化,主要为(0002)基面织构。退火对AZ31镁合金板材织构改善效果不明显。(4)剧烈塑性变形镁合金在经过低温退火(160℃-250℃)后具有优良的综合力学性能,屈服强度和抗拉强度比形变态样品略低,而延伸率要好于经过400℃退火后完全再结晶的样品。其中累积叠轧板材经过250℃退火后屈服强度为203MPa,延伸率可达到26%,大应变量热轧样品经过180℃退火后其屈服强度为230MPa,延伸率为27%。(5)材料的延展性受加工硬化速率影响较大,ARB板材较好的塑性可能与晶粒尺寸以及非基面滑移有关。