铝合金因其生产成本低、比强度高,兼备良好的成形性、抗腐蚀性、焊接性和导电性,在家用电器、汽车制造、机械设备和建筑耗材等领域中发挥着重要作用,成为现代化工业生产中广泛使用的轻量化有色金属材料之一。但是,随着现代工业的迅猛发展,现有的Al-Mg系合金无法满足制造业的更高要求,人们希望Al-Mg合金同时兼备高强度和高塑性的想法仍然难以实现。针对Al-Mg合金,常见的大塑性变形（SPD）方法难以大量应用到工业生产。目前,绝大多数生产厂商仍然采用常规轧制方法来大量生产工业铝合金板材,只能通过减小压下量与中间退火相结合的复杂工艺制备室温难变形的铝合金轧制板材。这种方法生产铝合金不仅流程繁琐,而且轧制过程沿轧制方向的切应力容易使难变形Al合金开裂。开发一种低成本且适用于大规模工业化生产高强韧的Al-Mg系合金的制备方法,是摆在当代材料工作者们面前的重要课题。Al-Mg合金室温轧制板材容易开裂、强度塑性难以同时提高、高温导致组织快速转变。针对以上特性,本文开发一种液氮衬板控轧新工艺,明显改善高固溶Mg含量Al-Mg合金的成形性,制备具有高强度和高塑性组合的高固溶Al-Mg合金轧制板材,研究Mg元素和变形温度对衬板控轧的影响,分析液氮衬板控轧高固溶Mg含量Al-Mg合金强度和塑性同时提高的材料力学原理,讨论高温变形高固溶Mg含量Al-Mg合金组织演变的退火热力学规律。主要结论如下:（1）发现挤压预变形工艺可以有效消除铸态缺陷,改善合金组织,有利于在后续变形中提高变形合金力学性能。优化了铸态Al-x Mg合金的挤压工艺参数:铸态Al-1Mg和Al-5Mg合金挤压保温参数为380°C保温1 h,Al-9Mg合金为400°C保温1 h。（2）挤压Al-Mg合金组织和力学性能随Mg含量发生明显变化。Mg含量每增加1 wt.%,挤压Al-Mg合金平均晶粒尺寸减小～30μm。挤压Al-1Mg主要为柱状晶,随着Mg含量增加,Al-Mg合金由柱状晶逐渐转变为具有二次枝晶的柱状晶,Mg含量继续增加时,二次枝晶更发达,且逐渐转化为等轴枝晶。随着Mg含量增加,挤压Al-Mg合金抗拉强度分别为135 MPa、280 MPa和380 MPa,断裂延伸率为25%、40%和55%。挤压Al-Mg合金中的Mg元素起到细化变形组织和同时提高强度与塑性的作用。（3）提出改进衬板控轧制备高固溶Mg含量Al-Mg合金的方法。对比室温衬板控轧和液氮衬板控轧制备高固溶Al-Mg合金板材两种工艺,发现液氮衬板控轧可以有效防止样品开裂,样品表面质量更好,更容易实现单道次大压下量轧制。液氮衬板控轧实现高固溶Mg含量Al-Mg合金在强度提高的同时,仍然保持较高塑性。液氮衬板控轧制备的Al-9Mg合金抗拉强度高达～565 MPa,延伸率～8%,Mg元素可以细化液氮衬板控轧Al-Mg合金组织,同时提高了变形合金强度与塑性。（4）揭示低温变形抑制轧制过程中的动态回复和动态再结晶机制,更有利于形成变形带,同时提高变形组织位错密度,使变形合金具有更高的加工硬化能力。此外,高固溶Mg含量不仅可以细化晶粒,在变形过程中可以钉扎位错,有利于变形过程中位错的积累。较低的变形温度和高固溶Mg含量共同促进混晶组织更容易形成,使变形Al-Mg合金强塑性同时提高。（5）LNT-HPR制备混晶结构Al-9Mg合金表现出最高的热稳定性。Al-1Mg合金再结晶温度为300°C-350°C;Al-5Mg合金再结晶温度为275°C-300°C;Al-9Mg合金再结晶温度为300°C-350°C。由于退火组织受再结晶驱动力和Mg元素钉扎的共同影响,变形Al-Mg合金再结晶温度与Mg含量不是线性关系,这两种因素的主导地位随Mg含量变化而改变。（6）发现（001）和（111）取向为主的变形带区域和晶粒与（101）取向晶粒在低温退火时均表现出完全不同的再结晶动力学。（001）和（111）取向区域具有更高位错密度,率先形成再结晶核心,且再结晶组织扩展过程具有明显的择优取向。