镁合金中厚板具有轻质、比强度高、阻尼性能好等特点,在大型振动平台、航天工业等领域有广泛的应用前景。为满足航天工业大型化及结构构件的整体化要求,需要对镁合金中厚板材组织和性能的均匀性做出进一步的提高。同时,镁合金由于轧制后织构的存在,使得镁合金轧板经常表现出较强的各向异性行为。因此,本文以热轧AZ31镁合金中厚板为研究对象,通过对该合金中厚板的晶粒尺寸、组织均匀性、再结晶程度、织构类型及强度和力学性能均匀性的研究,探究微观组织对力学性能的影响规律。主要结论如下:经不同变形量制备的AZ31镁合金中厚板组织差别较大,从板材表层到中心平均晶粒尺寸逐渐增大,随变形量增加平均晶粒尺寸均减小,表层到中心差别也减小。对于变形为72%的板材,表层区域和中心区域均为等轴晶和纤维状晶组成,等轴晶从表层到中心变化规律由较为细小均匀的晶粒逐渐转变成粗大的晶粒。纤维状晶从表层到中心变化规律由数量较少的细长纤维状晶粒逐渐转变成粗大的纤维状晶粒。对于变形量为97%的板材均为细小均匀等轴晶,表层和中心区域相差不大,平均晶粒尺寸为9.9μm。不同变形量下中厚板不同区域再结晶程度也不同。变形量小时再结晶晶粒的比例分数较少,随变形量增加再结晶晶粒比例分数增加。相同变形量下,表层到中心再结晶程度逐渐降低;在较大变形量下,不同区域再结晶程度均较大,并且变得比较均匀。当变形量为97%时,板材中再结晶晶粒比例分数均达到70～80%。不同变形量下的板材均呈现{0002}基面织构,并随变形量增大,板材基面织构弱化;板材中心区域织构强度高于表层,变形量小时尤为突出,变形量较大时差别减小。随变形量增加中心区域织构强度急剧降低,表层强度降低缓慢;表层织构强度由变形量72%时的15.03降低至97%时的8.92,中心织构强度由变形量72%时的23.36降低至97%时的11.22。变形量对AZ31镁合金中厚板不同方向不同位置力学性能有显著的影响。变形量较小时,不同方向上板材力学性能存在较大的各向异性,板材横向力学性能略高纵向,而厚度方向力学性能较低,厚度为100 mm的AZ31板材中心区域纵向和厚度方向屈服强度相差92MPa;板材表层区域力学性能高于板材中心区域力学性能。随变形量增加,板材综合力学性能增强,表层与中心性能差别减小,性能各向异性降低。变形量为97%的中厚板表层区域横向与纵向抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为269MPa与265 MPa、178 MPa 与 176 MPa 和 20.2%与 19.1%。