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对AZ31镁合金热轧板材在423K进行6道次双向反复弯曲变形，随后在523K退火1000S，利用光学显微镜和电子背散射衍射（EBSD）技术研究该工艺过程中组织及织构的演变规律。结果表明：孪生是主要变形机制；在523K退火1000S后，边部组织已经完全静态再结晶，晶粒明显细化，而中部组织仅发生晶粒长大，最终形成两边晶粒细小、中间晶粒粗大的双向梯度组织。退火态样品内部织构得到弱化，从板材几何中心处至两表面，织构强度逐渐降低，沿板厚方向呈不严格的对称梯度分布；靠近板材上表面区域织构发生弱化和随机化，靠近板材下表