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镁合金具有密排六方结构和低层错能特点,室温变形时只能产生基面滑移,且只有两个独立的滑移系,因此室温塑性变形能力低下,一般不宜冷加工。镁合金板材的生产无论开坯还是精轧,均在再结晶温度以上进行热轧(250℃以上),而且必须加热轧辊进行热辊热轧,如能实现冷辊轧制将可免除开坯轧机的轧辊加热措施,简化设备与工序,降低板型控制难度,同时提高生产效率,这对镁合金板材的低成本高效轧制具有重要意义。本研究以AZ31B镁合金为研究对象,通过热轧开坯过程中的实时连续温度检测,结合板材轧制变形组织观察,研究了轧制道次压下率、轧制温度和轧制速度等工艺参数对开坯轧制过程中温度变化及其对微观组织与力学性能的影响规律,获得以下主要结论:(1)在镁合金热轧开坯轧制过程中,板材轧制变形期间,表面出现很大的温降,而板材内部半厚度(1/2H)和1/4厚度(1/4H)处大多数情况下均表现为温度升高;轧制变形后,因板材内部热量向表面传导,表现为板材内部温度降低,表面温度升高,直至厚向温差减小至最小恒定值;(2)道次压下率和开轧温度均显著影响板材轧制过程中的温度变化,增加道次压下率和降低开坯温度均可提高轧制变形期间板坯内部温升最大值和终轧温度;在相同开轧温度进行冷辊轧制时,轧制变形期间板坯内部温升最大值在小压下变形(道次压下率<25~35%)时无明显变化,但在大压下变形(道次压下率>25-35%)时则明显降低;冷辊轧制降低板坯终轧温度且随轧制道次变形量增加而增加,在道次压下率>30-40%时更显著;(3)冷辊热轧和热辊热轧均存在开坯温度和轧制道次压下率构成的温升轧制区和温降轧制区,表明两种轧制工艺均可实现恒温轧制,但冷辊需要更高的临界道次压下率。在开坯温度大于350℃时,随开坯温度升高,温升轧制区减小,临界道次压下率升高;在开坯温度小于350℃热辊轧制时,温升轧制区基本不因开坯温度提高而有明显变化,即临界道次压下率保持不变,而冷辊时,随开坯温度升高,温升轧制区减小,临界道次压下率升高,但升高程度小于高温区;(4)通过轧制过程温度变化的计算与实测值比较表明,轧制变形最大温升可通过模型计算得到较准确估计,而终轧温度的模型计算则均高于实测值,且在大压下变形时偏差更大;(5)镁合金轧制前施加侧压预变形后,轧制板材的边裂程度明显降低,组织更均匀,晶粒更细小,且基面织构明显弱化;高速轧制时轧板组织均匀性总体上降低。高速轧制对轧板抗拉强度和伸长率无明显影响,但对屈服强度影响与道次压下率有关。