镁合金具有密排六方晶体结构,室温下只有一个基面滑移系,因此室温下镁合金的塑性较差,变形困难,且易出现变形缺陷,限制了镁合金的广泛应用。目前,就如何提高镁合金的塑性和室温下的成形性能已经引起了人们的广泛重视。实践表明,细化晶粒是提高镁合金塑性的一种有效手段,但研究工作主要集中在退火、固溶处理、时效处理对铸态镁合金显微组织和力学性能的影响,关于如何通过热处理改善变形镁合金的力学性能进而改善其成形性能和耐蚀性能的研究却鲜见报道。本文主要研究热处理对AZ31镁合金轧制板材显微组织、力学性能、成形性能和腐蚀性能的影响,旨在探索一种经济合理的热处理工艺来提高镁合金板材在室温下的成形性能和耐蚀性能,促进镁合金的广泛应用。对AZ31镁合金轧制板材进行热处理,热处理温度为150℃～400℃,保温时间为5min-120min,冷却方式分别为空冷、沙冷、炉冷和水冷。采用显微组织分析、显微硬度测试、力学性能测试、胀形性能测试、静态失重测试、电化学测试的方法研究了不同热处理工艺参数对AZ31镁合金轧制板材组织和性能的影响。显微组织观察的结果表明,热处理过程中轧制组织发生了静态再结晶,再结晶后组织逐渐趋于均匀化、孪晶消失、平均晶粒尺寸变小,经350℃加热保温15min水冷热处理后,孪晶完全消失,晶粒细小且均匀,平均晶粒尺寸减小至4.6μm。力学性能和胀形性能测试结果表明,热处理后板材的显微硬度值下降、板材的各向异性和屈服强度明显降低、抗拉强度略有下降、屈强比降低、断后伸长率增加、杯突值增大,经350℃加热保温15min空冷热处理后,AZ31镁合金轧制板材的显微硬度值比供应态降低了11.0%,沿着轧制方向和垂直于轧制方向的断后伸长率由供应态的25.1%和23.3%分别提高到34.3%和33.7%,屈强比由供应态的0.719和0.742分别降低到0.660和0.656、杯突值由供应态的2.50mm增加到3.88mm。腐蚀性能测试结果表明,热处理后板材的耐蚀性能提高,且晶粒尺寸越小,板材的耐蚀性能越好,在350℃、15min空冷的热处理条件下,孪晶消失、板材完成了静态再结晶、晶粒细小且均匀,此处理条件下板材的耐蚀性能最好,腐蚀速率由供应态的17.3mg/cm2·d降至9.3mg/cm2·d,腐蚀电流由供应态的0.023mA减小至0.001mA,腐蚀电压由供应态的-1438mV升高到-1166mV。本文研究结果表明,本试验所用的AZ31镁合金轧制板材,经350℃加热保温15min空冷热处理后,其室温塑性和耐蚀性得到了提高,板材的综合性能最好。