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孪生作为镁合金塑性变形中最重要的变形机制之一,对镁合金的塑性成型能力有着显著的影响,因此研究镁合金的孪生行为有着非常重要的理论意义与实用价值。本文通过对具有基面织构的AZ31热轧板进行不同方式的室温冷轧,获得了复杂的孪生组织,然后基于电子背散射衍射实验表征技术与晶体学计算,深入分析了各种孪生行为的微观机理,以及与其对应的微观结构演化。 研究结果表明:①改变基面织构偏离{0001}极图中心的角度,可以改变冷轧过程中的孪生行为。在小角度倾斜板轧制实验中,随着倾斜角度的增大,{10-12}孪晶的数量逐渐增多,并形成了{10-11}与{10-12}孪晶共存于同一晶粒的现象。此时{10-11}孪晶的施密特因子较大,但{10-12}孪晶的施密特因子几乎都小于零,分析表明,{10-12}孪晶的形成主要是为了协调晶内主导变形机制基面滑移引起的局部应变。②在侧轧实验中轧制方向与晶粒c轴之间夹角的改变,显著影响了{10-12}孪生行为,因为不同轧制方向的板中{10-12}孪晶引起的局部应变与轧板的宏观应变对应关系不一致,当轧向与c轴垂直时,{10-12}孪生会在轧板的横向产生一个拉应变,这与轧板宏观应变状态不符,因此该类轧板中{10-12}孪晶量最少。在变形量增大的过程中,倾斜45°轧制与平行于c轴轧制对应的组织中{10-12}孪晶量都显著增多,只有该类板对应组织中孪晶量变化不大,此时该类板主要依赖柱面滑移来协调外应变。③当{10-12}孪晶作为主导变形机制时,轧制条件下不论用只考虑单轴压应力的施密特因子计算方法还是用考虑宏观双应变状态的施密特因子计算方法都能较准确判定其变体选择,但该孪晶也可以作为一种辅助的变形机制,此时其变体选择不再受施密特因子的影响。④{10-11}孪晶的激活通常需要较大的施密特因子,但其变体的选择又不完全由施密特因子决定。