镁合金是一种轻的金属材料,属于密排六方的晶体结构,在室温下滑移系少,导致材料在室温条件下塑性变形能力低,因此限制了镁合金的广泛应用。本文的研究目标是通过压弯-压平复合形变的方法改善镁合金材料的组织性能和力学性能,提高镁合金材料的塑性成形能力,拓宽镁合金材料的应用领域。本文采用数值模拟方法和实验方法研究了AZ61镁合金板材压弯-压平复合变形过程中的平均晶粒尺寸的变化规律,分析了复合形变后力学性能和织构强度的变化规律及影响因素。得出了以下研究成果:(1)采用Deform-3D软件对AZ61镁合金板材压弯-压平复合变形过程进行了数值模拟,分析了变形区温度场和应力场的分布规律,优化了工艺参数。采用元胞自动机(CA)法对镁合金压弯-压平复合形变过程中组织演变规律进行了数值模拟研究,模拟结果与实验结果相吻合,二者相对误差小于16.4%。(2)在镁合金压弯-压平复合形变过程中,形变温度的升高和齿间距的减少可以促进镁合金动态再结晶的发生。经过复合形变后,AZ61镁合金晶粒尺寸由初始晶粒尺寸的26.3μm细化到16.3μm,晶粒细化程度达到37.8%。(3)采用EBSD测试技术研究了镁合金复合变形后的织构分布,当变形温度T=320℃、齿间距s=20mm时,镁合金材料织构弱化程度最高,织构强度由原始织构强度的16.19弱化到10.08,与原始组织相比织构弱化了37.7%。当变形温度320℃、齿间距在s=15mm~20mm范围内,复合形变后的AZ61镁合金织构弱化效果最好。(4)对复合形变后的镁合金板材进行RD方向室温拉伸实验,测试结果表明,原始板材抗拉强度为270Mpa,屈服强度为169Mpa,延伸率为7.7%;复合变形后的镁合金材料的抗拉强度为332Mpa、屈服强度为215Mpa、延伸率为9.8%。与原始板材性能相比,抗拉强度提高了23%,屈服强度提高了27%,延伸率提高了27%。