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镁合金是继钢铁和铝合金之后发展起来的第三类金属结构材料,由于比强度、比刚度高的特点而被应用于汽车制造、航空航天和3C产品等领域。目前应用较广的是铸造镁合金,变形镁合金虽然在性能上更胜一筹,但镁的六方晶体结构致使其滑移系相对较少,室温下塑性较差,因此变形镁合金通常需要在高温下加工,在一定程度上提高了变形镁合金的使用成本。此外,变形镁合金经高温塑性变形后会产生强烈的基面织构,所以如何进一步提高镁合金的室温塑性是镁合金领域的重要研究方向之一。再结晶织构是伴随再结晶过程产生的重要微观组织特征。迄今为止,有关再结晶织构的形成机理尚未给出一个合理的解释。因此,阐明镁合金再结晶织构形成机制将对全面准确理解镁合金再结晶演变过程起关键作用。基于以上研究思路,本文展开了以下几项研究工作:(1)构建镁合金动态再结晶织构形成的物理模型;(2)热轧AM31板材的动态再结晶组织及织构演变规律研究;(3)冷轧退火AZ31薄板的静态再结晶组织、织构及力学性能分析。由于铸态镁合金中晶粒取向是随机分布的,因此在轧制中可以根据取向的不同将晶粒分为三种:不易发生基面滑移和拉伸孪生的基面晶粒、易于发生基面滑移的45°晶粒以及易于形成拉伸孪晶的90°晶粒三种。这三种晶粒在再结晶过程中会体现出不同的行为。其中,基面晶粒因易于生成难以消除的特点会在高温塑性变形过程中“残留”下来。本文以此为出发点提出了镁合金动态再结晶织构的形成机理——基面“残留”机制。铸态AM31板材在350℃热轧过程中发生了动态再结晶,并伴随着晶粒的细化和基面织构的形成。随着形变量的增加,晶粒平均尺寸逐渐减小,晶粒均匀程度不断提高,孪晶的数量趋于减少,基面织构强度递增。利用基面“残留”机制很好地解释了此过程中发生的动态再结晶组织及织构的演变。具有基面织构的挤压AZ31薄板在经冷轧及300℃退火后发生了再结晶。经第1道次冷轧退火后,晶粒尺寸减小,基面织构强度大幅降低。但在此后的冷轧退火处理中,晶粒尺寸呈现出先增后减的变化趋势,基面织构强度则不断提高。此过程中的再结晶组织及织构演变同样可以利用基面“残留”机制很好地解释。退火时,再结晶优先于剪切带处发生。经第1道次冷轧退火处理,试样的屈服强度降低,断后伸长率增加。