鎂及鎂合金具有密度小、比強(qiáng)度和比高度高、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性好、電磁屏蔽能力和減震能力強(qiáng)、機(jī)加工性能好以及易回收等一系列的性能，被認(rèn)為是“21世紀(jì)具有發(fā)展前途的綠色金屬材料。長(zhǎng)期以來，鎂及鎂合金被廣泛地應(yīng)用于航空航天、電子、電器、汽車等領(lǐng)域，能夠有效地減輕結(jié)構(gòu)件的重量，節(jié)約能源和減輕環(huán)境污染。

特別是變形鎂合金板材不僅具有的綜合性能，而且還可以通過沖壓等二次成形方法來制備各種形式的產(chǎn)品，表現(xiàn)出極其廣闊的應(yīng)用前景但由于純鎂及大部分鎂合金都具有密排六方晶體結(jié)構(gòu)，并且其軸比(c/a)值接近理想的密堆值，合金的晶格對(duì)稱性低，普通條件下可以啟動(dòng)的滑移系較少。因此，采用常規(guī)軋制技術(shù)生產(chǎn)鎂合金板材時(shí)，存在軋制工藝流程長(zhǎng)、成品率低和生產(chǎn)成本高等問題，并且板材在軋制過程中還容易形成強(qiáng)烈的(0002)基面織構(gòu)，大部分晶粒的(0002)基面都與軋板表面平行。具有該種織構(gòu)的鎂合金板材在二次加工時(shí)，由于基面處于硬取向，基面滑移和拉伸孿生都難以啟動(dòng)而容易開裂。為了解決上述問題，一方面需結(jié)合高溫軋制、特殊軋制或晶粒細(xì)化的方法，并且還要對(duì)軋制溫度、軋制道次、變形量等工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化來減弱基面織構(gòu)的程度。目前，國(guó)內(nèi)外有關(guān)鎂合金加工成形工藝的研究仍然很缺乏，已有的研究也主要集中在AZ和AM系等鎂合金，這將影響變形鎂合金的拓展與應(yīng)用。因此，對(duì)鎂合金板材軋制成形工藝的系統(tǒng)研究成為一個(gè)非常重要的研究方向。

近些年來，航空、航天、汽車、3C產(chǎn)品以及軍工等領(lǐng)域?qū)︽V合金的需求不斷增長(zhǎng)，對(duì)其力學(xué)性能的要求也不斷提高[1-2]，傳統(tǒng)鑄造鎂合金已經(jīng)漸漸無法滿足要求。這種情況下，采用擠壓、軋制、鍛造等塑性加工工藝生產(chǎn)的變形鎂合金產(chǎn)品，由于具有更好的力學(xué)性能、多樣化的結(jié)構(gòu)而越來越受到重視[3-4]。其中，軋制作為鎂合金塑性加工的重要手段得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，產(chǎn)生了多種軋制方法。這些軋制方法主要通過兩個(gè)途徑來提高板材性能：（1）細(xì)化晶粒提高塑性[5-6]。研究表明，晶粒尺寸小于10μm時(shí)，鎂合金將體現(xiàn)出良好的超塑性[7-8]；（2）降低織構(gòu)強(qiáng)度，減小各向異性程度[9-10]。鎂合金板材各向異性程度高，力學(xué)性能（如抗拉強(qiáng)度和延伸性能）不平均，通過控制織構(gòu)降低各向異性程度，可有效的提高板材性能。

鎂合金熱軋板材的組織主要由孿晶、切變帶等變形組織及細(xì)小的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒組成。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是其主要的細(xì)化機(jī)制。熱軋過程中，溫度、變形量、變形速率等因素將會(huì)影響組織形態(tài)與再結(jié)晶的發(fā)生。具體為：高溫促進(jìn)位錯(cuò)滑移，增加形核率，可提高再結(jié)晶組織的比例；高應(yīng)變速率使位錯(cuò)急劇堆積，應(yīng)力集中得不到釋放，抑制動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的形核；大變形量增加位錯(cuò)密度，促進(jìn)再結(jié)晶形核。如大應(yīng)變軋制（large strain rolling）就采用了大變形量來獲得更多的細(xì)化組織，其晶粒尺寸可達(dá)到2μm～3 μm。熱軋板材中孿晶等變形組織經(jīng)過退火后將發(fā)生靜態(tài)再結(jié)晶或回復(fù)，轉(zhuǎn)化為更多的等軸晶。

研究表明，熱軋過程中鎂合金將形成強(qiáng)（0002）基面織構(gòu)，基本特征為（0002）基面平行于軋面（圖la）。這種織構(gòu)由塑性變形過程中基面滑移、錐面滑移共同造成的，一般隨著軋制道次的增多和板材厚度的減薄，織構(gòu)將逐漸增強(qiáng)，當(dāng)板材軋制到薄板時(shí)，形成較強(qiáng)的基面織構(gòu)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，熱軋時(shí)采用大應(yīng)變可以降低織構(gòu)強(qiáng)度，退火也組織構(gòu)有一定的弱化作用。

鎂合金板材冷軋、熱軋時(shí)多采用恒定的溫度，楊平[22]等人利用道次間溫度的下降，結(jié)合退火，進(jìn)行了降溫軋制。軋制過程中，首階段溫度較高，退火次數(shù)少且時(shí)間短，采用大壓下量降低板材厚度。隨著軋制的進(jìn)行，板材溫度下降，采用較小的壓下量，延長(zhǎng)退火時(shí)間，利用靜態(tài)再結(jié)晶和回復(fù)細(xì)化組織。經(jīng)試驗(yàn)，通過該種軋制方法可以制成0.3 mm厚度的薄板，且平均晶粒尺寸可達(dá)到7μm。

降溫軋制開始階段由于溫度較高，加之具有較大的變形量，因而組織中主要發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，生成了大量等軸小晶粒，尺寸約4μm，見圖3a。圖3c、c、g顯示，隨著軋制溫度的下降，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織成分開始減少，孿晶及切變帶開始增多，其中切變帶起到了細(xì)化組織的作用[23]：切變帶內(nèi)含有大量細(xì)小（亞）晶粒，其尺寸不到1μm。這些組織在退火后可長(zhǎng)大為較均勻的細(xì)小再結(jié)晶組織，再進(jìn)行軋制又能形成擴(kuò)展的切變帶。反復(fù)軋制、退火可形成較大范圍的切變帶區(qū)，終退火后形成大范圍細(xì)晶區(qū)。圖3b、d、f、h顯示，退火使組織發(fā)生靜態(tài)再結(jié)晶及晶?；貜?fù)，消除了缺陷和變形組織，使組織更加均勻。

降溫軋制由于一直處于熱軋、溫軋范圍內(nèi)（400℃～160℃），室溫，因此織構(gòu)并未出現(xiàn)冷軋時(shí)繞TD傾轉(zhuǎn)的雙峰基面織構(gòu)形狀。如圖4所示，軋制后及退火后均為強(qiáng)基面織構(gòu)，與其他熱軋鎂合金強(qiáng)基面織構(gòu)相似。

鎂合金軋制是大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)鎂合金材料的重要手段，長(zhǎng)期以來，由于鎂合金板材變形性能不好，限制了鎂合金板材的應(yīng)用。通過對(duì)不同軋制方法的研究，有助于找到控制板材組織及織構(gòu)的有效方法，使其既能得到細(xì)化組織產(chǎn)生超塑性，又能降低織構(gòu)強(qiáng)度使各方向性能更加平均。從而大大的改善板材的變形性能，使鎂合金板材得到更加廣泛的應(yīng)用。

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