镁合金力学性能低是阻碍其发展的主要瓶颈之一,随着镁合金日益广泛的应用,对其组织性能提出了新的要求。目前,镁合金主要形成了AZ(Mg2Al2Zn)、AM(Mg2Al2Mn)、AE(Mg2Al2RE)、AS(Mg2Al2Si)、ZK(Mg2Zn2Zr)和EK(Mg2RE2Zr)等系列。以细晶强化、固溶强化以及析出强化为基础,逐步发展了合金元素优化、热处理、形变强化、机械合金化等手段来提高镁合金的力学性能,其中通过变形细化晶粒提高镁合金的强韧性是一个重要的发展方向。近年来国内外在镁合金变形强韧化方面的研究发展动态,阐述了镁合金变形强韧化机理,展望了该领域的应用开发前景。

此次细化晶粒采用的方法是变面轧制镁合金制备技术。所谓多面轧制，就是在轧制过程中多次改变轧制方向。可以每道次后都改变轧向，也可以保持一个方向轧制多道次后再变向轧制。轧制工艺参数和轧制方式对镁合金板材的组织和成形性能有着重要的影响．所以通过协调各工艺参数之间的关系以及选择合适的轧制技术，有助于找到控制板材组织和织构的有效方法，从而改善板材的变形性能。但是就目前的研究现状来看。还有很多问题需要解决：

（1）现阶段很多轧制技术尚未在镁合金的实际生产中得到广泛的应用．很多技术还处在实验室阶段．还不是十分成熟。需探究镁合的塑性变形机理和轧制原理。改善轧制工艺或方式。

（2)继续深人研究镁合金板材轧制中晶粒细化机制以及织构控制理论，以提高板材的两次成形性能。

（3)推广镁合金板板材大量应用的主要难关是价格太贵，双辊式连续铸轧法板带材生产成本虽有较大降低，但其产品在性价比方面仍难以与钢、铝、塑料等相抗衡，为进一步提高镁合金板材产品的综合市场竞争力，需进一步加强与工业生产相结合的理论研究。

镁合金为密排六方结构，滑移系较少，在室温和低温条件下塑性较差，而且迄今对镁合金塑性变形机理的认识还不够全面和深入。镁合金板材制备及其轧制成形工艺的研究尚处于初级阶段。镁合金板材轧制成形的以下特点制约了镁合金板材的发展与应用：来~自^751论+文.网www.751com.cn/

（1）镁合金室温塑性变形能力差。轧制过程中易出现裂纹等变形缺陷；

（2）目前镁合金板材制备多采用普通的对称轧制。轧制后的组织有强烈的(0002)基面织构，存在严重的各向异性，不利于后续加工；

（3）镁合金轧制道次压下量较钢和铝小很多，生产效率不高[22]。

2 实验方案与内容

2.1 实验方案思路

本实验首先将在一定温度下对AZ31棒材进行变面轧制，循环轧制8个道次后，将轧制后的样品制成标准疲劳试样，进行应变控制下的低周疲劳试验。最后将疲劳后的试样进行金相观察与SEM观察，同时将同批次的样品制成拉伸、压缩试样，分析轧制后得到的超细晶镁合金与0道次室温下镁合金在力学、疲劳性能方面的不同。

2.2 实验内容

2.2.1实验材料

变形镁合金在强度、延展性等力学性能方面都强于铸造镁合金[7]，为了能适应低周疲劳的工况条件，本实验选择AZ31镁合金挤压棒材，挤压温度330℃，挤压比为10，直径约25mm