镁合金具有高的比强度和比刚度,机械加工方便,同时具有优良的综合性能,特别适用于烃质结构件.但由于镁合金本身强度低和塑性变形能力差的特点限制其作为结构材料的应用范围.为了克服这些缺点,使其更广泛的应用,发展变形镁合金材料成为必然.经过挤压、锻造、轧制等工艺生产出的变形产品具有较高的强度、良好的延展性和力学性能,可以满足实际情况的需求.该文在有关变形镁合金形变加工技术的基础上,对AZ31合金进行挤压、轧制等加工工艺方面的实验,并针对加工后的热处理工艺作了大量的探索性工作.运用光学金相分析(OM),扫描电镜(SEM),X射线衍射分析,等离子耦合光谱(ICP)等多种分析和测试手段,较系统和深入地研究了形变加工工艺及后续热处理工艺对变形镁合金AZ31组织结构和力学性能的影响及其作用机理.研究发现,采用热挤压加工可以使AZ31合金铸态组织明显细化,形成沿挤压方向分布的剪切条纹平行流线,挤压过程中由于放热等原因导致合金中出现部分再结晶.挤压加工的工艺对合金的组织也有影响,在热挤压温度区域,坯料保温温度越低、模具温度越低以及挤压比越大合金加工后的晶粒越细小.同时,挤压加工使合金的强度有明显提高.坯料保温温度越低、模具温度越低以及挤压比越大合金加工后的强度增加越多,塑性下降越明显.该文中采用了合理的轧制工艺,将AZ31基合金加工成了型材,并得到理想的形变组织.热轧制能够使AZ31合金铸态组织得到明显的细化.铸锭直接轧制后,加工态的组织与铸态时的组织存在明显的不同,加工态具有更细小的晶粒.挤压坯进行轧制加工后,加工态的组织与挤压时形成的纤维组织相比变得更细.轧制后合金的强度有较大提高,无论是铸锭直接轧制成的板材,还是挤压坯轧制成的板材,抗拉强度均达到300MPa以上.该文对形变加工后的AZ31合金的热处理工艺进行了一系列的研究,对合金加工态试样退火处理后的研究结果表明:合金的再结晶温度在250℃左右.低于再结晶温度退火时,发生高温回复(150℃)或部分再结晶(200℃).随着退火温度的提高,各合金的强度逐步下降,延伸率逐步上升.同时,该文在总结有关镁合金各种晶粒细化技术的基础上,用CaSi复合、Al<,3>Ti和Sb作为晶粒细化剂在AZ31中进行了系列工艺实验.在AZ31合金中加入Ca和Si复合细化剂、Al<,3>Ti和Sb晶粒细化剂能显著地细化合金的铸态组织,显著提高合金的强度.采用合理的工艺,将加入各种细化剂的AZ31合金进行形变加工.加入各晶粒细化剂的合金强度高于基体AZ31合金,而且加入细化剂的各合金在形变加工后的塑性同基体合金比较没有明显的下降.