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金属镁及其合金迄今是最轻的金属结构材料。镁合金密度小,约是铝的2/3,钢的1/4,另外,镁合金的比强度和比刚度高,故广泛应用于航空、航天、汽车、电子及医疗器件制造等领域。目前,绝大多数镁合金结构件采用压铸工艺生产,但镁合金压铸件有缺陷多和强度低等缺点,大大限制了镁合金的应用。镁合金室温塑性变形能力差,高温变形成本较高,且不易于实现。研究温热状态下镁合金的成型原理及性能改善,对推动镁合金构件工业生产具有重要意义。本文的主要研究内容及其结果如下:(1)分别使用5mm和3mm厚商用AZ31B镁合金板材进行同径异速异步轧制和不同温度下同速异径(非对称轧制)异步轧制实验。结果表明:异步轧制可以减弱基面织构,一定的异步比(1.2)和道次压下量(20%)可以使晶粒显著细化;不同温度下的非对称轧制(ASR)工艺的细化机理不同,150℃下的ASR以孪晶细化为主,250℃下的ASR以动态再结晶细化为主,250℃×1h退火处理后的150℃下的ASR轧制板材具有良好的力学性能和成形性能。(2)使用异步轧制所得3.3mm厚板材进行Electron Back-Scattered Diffraction(EBSD)压缩原位跟踪实验研究。研究表明:沿RD压缩初期,晶粒c轴与压缩轴夹角大于60°的晶粒大部分会发生86.3°转动,产生大量{101 2}拉伸孪晶,晶粒的Schmid Factor(SF)值越大,发生孪晶的可能性越大,随着变形的进行越可能长大。变形过程以孪晶和基面滑移为主协调变形,随着变形温度的升高孪晶所占比例有减小的趋势,锥面滑移的启动逐渐提前,Schmid值对孪晶发生和长大的影响减小。(3)使用非对称轧制所得1.1mm厚板材进行EBSD拉伸原位跟踪实验研究。研究表明:沿RD拉伸变形时只有基面滑移和柱面滑移协调变形,随着变形温度升高,柱面滑移系所占比例增大。