镁合金有质轻、比强度和比刚度高的特点，应用在交通和航空航天领域可以达到增强减重的效果。但是由于镁合金的滑移系少，低温或室温变形时容易形成强基面织构，导致延展性低、各向异性强，不利于加工成型。目前提高镁合金板材成型性能的主要方法包括：提高温度、细化晶粒、改善织构。在镁合金中加Ca或稀土元素Gd可以达到调控织构并细化晶粒的目的，从而有效地提高室温延展性和成型性能。此外，具有弱初始织构的稀土镁合金可通过改变轧制方式来有效地调控织构类型，从而减弱板材各向异性，改善成型性能。本文以Mg-4Zn-1Gd镁合金为研究对象，在两种温度（400℃和300℃）下分别进行单向轧制和交叉轧制试验，并采用现代微观分析方法，系统研究轧制工艺对合金板材微观组织、织构和力学性能的影响规律，为优化镁合金轧制工艺提供理论指导。论文的主要研究结论如下：
　　①热轧温度为400℃时，再结晶程度高，且再结晶晶粒长大速度快，轧制过后晶粒粗大。热轧温度降低到300℃轧制时，发生动态再结晶的比例小，轧制过后晶粒较细小。与单向轧制相比，交叉轧制变形更加均匀，晶粒尺寸也更加均匀。
　　②单向轧制的板材受到主拉伸应变方向对变形机制及动态再结晶行为的影响，形成织构峰值强度偏向RD或TD的双峰织构；交叉轧制因主拉伸应变方向在轧制过程中发生交替变化，形成环形织构。
　　③退火后，单向轧制板材形成TD弱织构，交叉轧制板材形成环形弱织构。再结晶晶粒的形核阶段影响晶粒c轴取向，产生主要沿TD分布或者环形分布的初始再结晶晶粒，同时弱化了织构强度，而再结晶晶粒的长大阶段不会改变板材的织构类型。
　　④热轧板材中变形晶粒的尺寸会影响后续静态再结晶退火时的晶粒尺寸。高温轧制态板材变形晶粒尺寸粗大，晶界比表面积较小，晶界处的形核位点减少，退火后再结晶晶粒尺寸也较大。反之，退火再结晶晶粒较细小。
　　⑤与单向轧制相比，交叉轧制具有更优越的综合力学性能，较低的各向异性。镁合金板材在室温拉伸时主要发生基面滑移，单向轧制时沿RD方向、与RD成45°方向、TD方向的施密特因子相差较大，因此沿不同方向拉伸时基面滑移启动的难易程度以及启动活性有差异，导致屈服各向异性差异；交叉轧制沿三个方向的施密特因子相差较小，力学性能各向异性减小。拉伸断口组织显示，交叉轧制比单向轧制生成的韧窝多，且韧窝较深，说明其具有更高的塑性，并在拉伸断裂过程中协调更多的变形。