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近年来,镁合金凭借着密度低、比强度高、可加工性好、易于回收等特点,得到了广泛的关注。然而,镁合金塑性变形能力较差,在成形过程中容易形成织构,导致镁合金变形加工困难,各向异性严重,是制约变形镁合金发展的关键问题。为了解决上述问题,本文选取Mg-9Al-1Zn-0.4Sn(AZT910)镁合金挤压板材作为初始材料,对其进行控制轧制加工。研究了轧制变形过程中织构和组织演化对轧制板材力学性能的影响,探讨了轧制板材在不同温度下的变形机制,提出了新的混合轧制方法。主要结论如下:(1)研究了控制轧制AZT910镁合金的细晶形成过程,发现了轧制过程中连续动态再结晶、非连续动态再结晶和孪晶动态再结晶现象,揭示了晶界处分布的球形析出相对再结晶晶粒长大的阻碍作用,为调控和细化镁合金晶粒尺寸提供借鉴。(2)研究了控制轧制AZT910镁合金的第二相球化析出行为,发现高密度位错缠结区域、晶界处和菱形析出相的尖端位置容易成为球形析出相的形核位置,轧制变形过程中引入的大量缺陷,尤其是位错可以促使析出相更容易固溶到基体中并趋于均匀分布;高密度位错所提供的大量形核位置以及固溶元素的均匀分布促使析出相细小弥散的分布在组织中。(3)轧制AZT910镁合金板材沿不同方向拉伸性能表明,在室温条件下,其变形机制包括基面滑移和非基面滑移;在200°C时,变形机制为基面滑移、非基面滑移和晶界滑移/转动的协同机制,因此在室温和200°C拉伸时,拉伸性能对拉伸方向有很强的依赖性,即表观出各向异性;在300°C拉伸时,晶界滑移/转动机制为主要变形机制,拉伸方向对拉伸性能的影响较小,即拉伸性能表现为各向同性。(4)中高温条件下变形时,细小的晶粒尺寸有利于晶界滑移/转动机制的发生,晶界处分布的高体积分数的球形Mg17Al12相在高温变形时,对晶界迁移仍然有显著的钉扎作用,有效抑制了再结晶晶粒的长大,这有利于晶界滑移/转动持续进行。(5)提出了同时具备衬板轧制和控制轧制优势的镁合金混合轧制新方法,仅通过3道次的轧制,即可获得具有低温超塑性的AZT910镁合金板材;板材组织中均匀分布着球形析出相(0.5μm),晶粒尺寸为3μm,并且具有弱化的基面织构。室温时,抗拉强度达到336 MPa,在200°C时,延伸率达到96%。混合轧制的方法可以有效避免轧制过程中容易出现的板材开裂现象,可以减少轧制道次,降低成本,具有广阔的工业应用前景。总之,本文研究了控制轧制AZT910镁合金的组织演化过程,揭示了细晶形成和第二相球化析出行为,探索了再结晶与析出的相互作用,为调控变形镁合金组织提供了借鉴;研究了不同温度条件下轧制AZT910板材不同方向的拉伸性能,揭示了室温和中高温条件下织构对拉伸性能的影响和不同温度下板材的变形机制;提出了新型混合轧制方法,制备了具有低温超塑性的镁合金板材,为弱化镁合金板材基面织构、避免轧制开裂、减少轧制道次、降低成本提供了新思路。