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在等通道角挤压(ECAE)基础上,开发设计了一种新的变通道角挤压技术(Change Channel Angle Extrusion, CCAE),并在此基础上加入轧制工艺,制定出CCAE变形——中间退火——冷轧——最终退火这一工艺流程。本文对AZ31镁合金进行两次塑性变形试验,试寻求能够优化AZ31镁合金性能的较佳工艺路线。论文选取应用较为广泛的AZ31镁合金作为研究对象。采用金相显微分析、显微力学测试、力学性能测试等手段,对各个变形阶段中,试样的显微组织变化及力学性能变化作了观测与分析。具体包括:CCAE温度对试样成型区的影响,CCAE变形过程中试样显微组织演变情况,CCAE态试样室温力学性能;中间退火处理中,退火温度对CCAE态试样显微组织与室温力学性能的影响;冷轧变形量对CCAE退火冷轧态试样显微组织及力学性能的影响;最终退火处理中,退火温度、退火时间分别对试样显微组织及室温力学性能的影响。另外,对影响CCAE变形的主要因素作了讨论,并分析了试样冷轧过程中三向变形情况,运用扫描电镜对CCAE态试样及最终退火态试样的断口作了观察,分析其断裂机理。运用JMAK方程对最终退火处理的再结晶过程作了分析。主要结果如下:CCAE变形工艺对AZ31镁合金的晶粒细化效果非常明显,并且该工艺简单生产效率高。但CCAE态试样的显微组织中仍具有明显长条状晶粒,晶粒分布不均匀,其中最高抗拉强度为265MPa,最高屈服强度为167MPa,最大延伸率为14.2%,需要对其作进一步的加工以提高CCAE态试样力学性能。中间退火能够消除CCAE变形后试样产生的长条晶。针对冷轧变形量为15%的试样进行的最终退火处理中,试样最高抗拉强度为286MPa,最高屈服强度为185MPa,最大延伸率为19.8%。CCAE——冷轧工艺中,冷轧变形量15%的AZ31镁合金试样较优变形工艺为:250℃C CAE变形后进行300℃,2h中间退火处理,于室温冷轧变形15%,最后进行250℃下保温2h的最终退火处理。通过经典的动力学公式计算,得到最终退火处理的动力学曲线。与单一的CCAE变形工艺相比,CCAE——冷轧二次变形工艺有效提高了试样的性能。CCAE态镁合金试样的断裂方式为准解理,经二次变形后,最终退火态试样的断裂方式为韧性断裂。