导语：本文研究了轧制温度对累积叠轧AZ31合金的影响。结果表明，当轧制温度为450℃时，试样发生动态再结晶，并在剪切方向形成剪切带，其剪切带宽度从表面到内部逐渐减小。ARB导致试样发生应变硬化，其强度得到提高，但由于内部裂纹的原因，延伸率降低。ARB后，显微硬度得到提高，但随着轧制温度的升高而降低。由于剪切带的形成，外板的显微硬度低于内板。通过提高ARB温度，界面结合强度得到提高。界面结合是一个在界面两侧发生动态再结晶的过程，细小的再结晶晶粒不断吞并代替原始晶粒，直至界面消失。裂纹从剪切带处产生并沿着剪切带扩展。

未ARB的试样，晶粒组织为等轴细晶，晶粒大小为6.8μm。当轧制温度为350℃时，晶界处出现了动态再结晶，但未出现剪切带。当轧制温度为400℃时，可明显观察到剪切带。当轧制温度为40不规则态，宽度由表面向内部逐渐减小。

对于内板，350℃时未形成剪切带，晶粒尺寸为7.8μm。在ARB温度在400℃时，剪切带扩展到11.2μm的粗晶区和内板。当温度升至450℃，内板原始晶粒逐渐长大。

不同ARB温度下的ND-RD方向，可以看出界面由键合区域和非键合区域构成。ARB温度的升高促进了动态再结晶的形核和生长，在界面处形成了细小的再结晶晶粒，细小的再结晶晶粒有利于两板之间的结合。

对不同ARB温度下的试样的表面和界面做了XRD测试，结果表明，界面和表面的应力状态存在差异，影响了ARB过程中的微观组织演变。经过ARB处理后，AZ31表面基面织构增强。随着ARB温度升高，表面基面织构强度降低。对于界面处，ARB温度的升高，使界面处产生了更多的动态再结晶晶粒，新晶粒发生了旋转，降低了基面织构强度。

ARB后，高角度晶界从21.7%升高至42.8%。从ND-RD的极图也可以看到，AZ31合金极密度从21.11下降到8.91。这也证明了其晶体发生了旋转，基面织构强度减弱。

由于剪切力的分布，近表层的剪切力大于中心，因此剪切带主要分布在表层并向内部延伸。在一定的压下量，剪切带的延伸长度受限。随着ARB温度的升高，通过动态再结晶形核产生了更多的细小再结晶晶粒。由于应力分布从表面向内部逐渐减小，剪切带的宽度从表面向内部递减。

ARB后，合金的EL大幅下降，但UTS和YS得到提高。随着ARB温度升高YS和EL逐步升高。合金的强度与应变硬化有关，塑性的降低与内部裂纹有关。提高ARB温度后，裂纹的萌生和扩展受到剪切带的抑制，温度越高，剪切带越宽。

断口形貌显示，原始试样断口由许多解离面和韧窝构成，显示出韧性断裂特征。ARB后，断口几乎没有韧窝，断口表面出现河流状的解离面和裂纹。在拉伸过程中，裂纹向内部扩展，导致材料塑性降低。

ARB后，由于应变硬化，AZ31合金的显微硬度得到提高。但随着ARB温度的升高，原始晶粒生长速度加快，显微硬度降低。外板由原始粗晶和新生成的细晶组成，导致外板显微硬度分布不均。

在ARB过程中，试样受到一个与轧制方向呈一定角度的剪切力。且会导致该方向的应力集中，促进动态再结晶形核，在此方向上形成剪切带。动态再结晶会消耗应变能导致材料流变软化。在剪切拉伸过程中，微裂纹在剪切带处萌生，并相互连接形成大裂纹，并沿着剪切带扩展。