本文提出了一种镁合金板材轧制新工艺-多向轧制,采用该工艺并结合后续热处理,通过试验研究,分析探讨了多向轧制和热处理工艺参数对AZ31镁合金板材微观组织、晶粒取向和力学性能的影响,论文的主要研究结果如下:①多向轧制AZ31镁合金板材微观组织结构分析研究了AZ31镁合金板材在多向轧制过程中的微观组织演变、晶粒取向变化以及织构特征。通过金相组织观察发现,多向热轧过程中发生了动态再结晶,原始组织逐渐被取代,多向冷轧过程中产生了大量孪晶,形成了变形带;电子背散射衍射、X射线衍射分析表明,多向轧制过程中,由于道次间频繁换向,板材晶粒的受力状况不同于单向轧制,拉应力方向沿多向热轧方向不断改变,压应力则在ND方向不变,导致板材晶粒取向分布和织构特征与单向轧制差异明显。②退火处理对多向轧制AZ31镁合金板材组织与性能的影响研究退火处理过程中多向轧制板材组织和性能的变化,阐明退火处理过程中板材金相组织、晶粒取向的变化规律,及其对板材力学性能的影响。通过金相组织观察发现:经350℃*40min退火后,多向热轧板材组织均匀度优于单向热轧板材;单向、多向冷轧板材经200℃*0.5h退火后,已基本完成静态再结晶,晶粒尺寸差异不大;经高温长时间退火后,多向冷轧板材组织均匀性更好。X射线衍射分析表明,退火后板材织构未发生根本改变。力学性能试验显示:热轧和冷轧板材退火后,维氏硬度减小,后者幅度更大,随着退火温度的升高,维氏硬度呈下降趋势,多向热轧板材(沿原开坯轧制方向)抗拉强度、屈服强度变化不大,断裂延伸率先升高后降低。③多向轧制镁合金板材各向异性分析研究了不同退火温度下多向轧制镁合金板材的力学性能各向异性情况。分析表明,多向热轧板材的抗拉强度始终以45°方向最高,0°方向次之,90°方向最低,而屈服强度始终以90°方向为最低,0°与45°方向的差异不大,呈现出较明显的力学性能各向异性,这与板材织构的分布形态有关。