镁及其合金因其质量轻,比强度和比刚度高的优点,被广泛应用于航空航天,电子信息及汽车领域中。镁合金在室温下成形能力差,传统的塑性成形方法无法满足工业上的需求,因此开发出新的塑性成形方式对其发展具有重要意义。变面轧制工艺是一种新型轧制工艺,它可以通过改变孪生以及织构演化过程,从而改善镁合金的成形能力。本文采用变面轧制工艺(variable-plane-rolled)制备AZ31镁合金,并从变面循环轧制工艺推广到变面轧制板材工艺,比较研究了温度对变面循环轧制及变面轧制板材性能的影响,本文还将变面轧制获得的板材与传统轧制(traditional-rolled)方式成形的板材进行了对比,分析了微观组织形态与力学性能之间的联系。本文的主要研究成果如下:(1)在进行变面循环轧制过程中,试样的力学性能随着轧制温度的升高而下降;其力学性能曲线呈现明显的拉压不对称性。在试样中存在了各种类型的孪晶,其中以拉伸孪晶占比最高;变面循环轧制所得的AZ31镁合金试样中存在了显著的双峰织构。(2)变面循环轧制AZ31镁合金的疲劳性能得到提高。相比于初始挤压态,其疲劳极限从75MPa提升到90MPa;变面循环轧制AZ31镁合金试样的疲劳寿命曲线可以分为两个阶段:高应力状态下由孪生占主导作用;低应力状态下由滑移占主导作用。(3)变面轧制板材时,在300℃进行轧制时获得最佳性能:屈服强度达到276.1MPa,晶粒尺寸细化到6.5μm;与变面循环轧制8道次不同,变面轧制轧板的织构呈现单峰分布。(4)变面轧制板材的性能相比于传统轧制各有优劣。变面轧制板材的组织更加细小均匀,其屈服强度较高,表面质量更佳,力学性能各向异性得到降低;传统轧制的工艺更加简便。