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镁合金板材具有密度低,比强度、比刚度高等优点,在交通运输、航空航天、3C电子产品等领域具有广泛的应用前景。然而,常规轧制镁合金板材的晶粒组织一般比较粗大(>10?m),其成形性能不够理想。镁合金细晶板材具有较高的强度和塑性,可在较低温度下成形,在高温下的成形性能更佳,甚至达到超塑性。目前,关于镁合金细晶板材成形性能的研究报道很少。因此,研究镁合金细晶板材在不同温度下的变形行为及成形性,对镁合金细晶板材的应用具有重要意义。本文以ZK60镁合金为研究对象,采用高应变速率轧制(HSRR)和预轧制后高应变速率轧制(PR-HSRR)两种工艺获得了平均晶粒尺寸为0.92?m的细晶板材,然后研究了HSRR细晶板材在298573K下以1×10-3s-11×10-1s-1应变速率拉伸时的流变行为、加工硬化及软化行为,并结合微观组织演变规律分析了板材在不同温度下的塑性变形机理,通过加工硬化率q的计算获得了动态回复(DRV)和动态再结晶(DRX)的临界条件,分析了板材在不同温度下的软化机制,以期通过控制变形条件改善板材的成形性能,进而通过杯突试验和热拉深试验研究了板材在不同温度下的冲压成形性能,得到以下主要结论:(1)采用HSRR和PR-HSRR两种轧制工艺均制备出了晶粒尺寸小于2?m的镁合金细晶板材,两种板材在室温下均具有优良的力学性能。其中,HSRR板材沿着轧制方向的抗拉强度、屈服强度和断裂伸长率分别为353MPa、285MPa和26%;PR-HSRR板材的抗拉强度、屈服强度和断裂伸长率分别为394MPa、337MPa和24%,HSRR板材的室温各向异性更低。(2)阐明了温度和应变速率对ZK60细晶板材的流变应力曲线形状特征的影响规律。在RT373K下,流变应力达到最大值后立即断裂,几乎没有软化行为;在423573K下,流变曲线呈现出DRX的典型特征。(3)应变速率敏感性指数m随变形温度的升高而增大,从298K时的0.0115增大到573K时的0.387。通过计算不同温度下的表观激活能(Q)可知:在423K以下,位错滑移等晶内变形为主要变形机制;在473K下,变形机制开始转变为扩散控制过程,攀移控制的位错蠕变主导变形过程;进一步升高温度到523573K,晶界扩散控制的晶界滑动(GBS)为主要变形机制,在GBS的作用下板材获得较大的断裂伸长率,在573K、1×10-3s-1应变速率下的断裂伸长率最大,达344%。(4)随着温度的升高,塑性应变比r逐渐减小,ZK60细晶板材的各向异性也逐渐降低,拉伸成形性得到改善,在573K下板材三个拉伸方向上的断裂伸长率均在341%以上;在423K以上,细晶ZK60镁合金板材的杯突成形性能得到极大改善,在523K下的杯突值IE值最大,为18.7mm,较佳的杯突成形温度为473523K;板材的拉深成形能力也随着拉深温度的升高而得到提高,在573K时其LDR值开始下降,其较佳的热拉深成形温度范围为523573K。