6000系铝合金属于可热处理强化合金,由于其具有高的比强度高、优良的抗腐蚀性及良好的焊接性能等,已经被广泛应用于车身覆盖件和其他零部件。然而,受困于6000系铝合金在制备加工过程中组织结构演变特性的限制,力学性能各向异性严重、烤漆后硬化不足,及其作用机理尚不明确严重限制了 6000系铝合金在汽车工业上的发展及应用。为此,本文通过改变热处理及轧制工艺,结合添加微合金元素Sn等进行6000系铝合金的织构、析出相对各向异性的影响研究,揭示通过改变织构及析出相来降低力学性能各向异性的微观调控机理;并为提高6000系铝合金的综合使用性能,系统地研究了预时效处理对6000系铝合金烤漆前后组织性能及析出行为的影响,提出了 6000系铝合金获得快速烤漆硬化效应的作用机理,主要结论如下:采用中间退火及交叉轧制的方法进行织构及组织调控,结果表明:6000系铝合金热轧板经过420℃中间退火后,形成了具有强烈的Cube{001}<100>取向的等轴再结晶晶粒;交叉轧制后形成的具有较低晶内取向差的变形组织,有助于固溶退火后获得尺寸细小、均匀分布的再结晶晶粒;提出了交叉轧制过程中Bs织构的形成机理,Cube取向晶粒通过{111}<110>滑移系的开动实现了其向BND{011}<3-22>取向[(φ1,(?),φ2)=(42°,45°,0°)]的转动,BND取向亚晶保持较高的稳定性的原因为其具有最低的能量密度。Sn元素对6000系铝合金组织及时效析出行为的影响结果表明:Sn的添加显著细化了 6000系铝合金的晶粒,且Sn有降低β"相析出激活能的作用。基于Sn原子在固溶淬火后与空位间具有较强结合力的理论研究,及不同结构稳定相(Mg2Si)的异构关系,建立了该合金在时效过程中的析出序列模型。通过织构及析出相对6000系铝合金各向异性的影响研究表明:经过中间退火+交叉轧制的样品固溶处理后,其制耳率较单向轧制的8.16%降低至2.7%,并提出了这种利用织构及组织调控改善铝合金各向异性的微观机理。其作用机理主要分为两个阶段:6000系热轧板中强烈的立方织构,抑制再结晶Goss织构的形成;交叉轧制无过渡带及Bs织构的组织特征,进一步抑制再结晶Cube织构的形核及长大。6000系铝合金经过人工时效后,具有不同纵横比的析出相对各向异性的作用不同,当合金主要为再结晶Cube织构时,根据包含塑性模型及β"相与<001>Al的取向关系,β"相对于不同拉伸方向上的析出强化贡献值不同,从而抑制了峰值时效态样品的各向异性。含Sn的6000系铝合金较不含Sn合金峰值时效态屈服强度的各向异性明显下降,其机理为高温时效过程加速了时效硬化效应,峰时效态时Sn元素诱发了少量的β’析出相。6000系铝合金的快速烤漆硬化效应及机理研究表明:6000系铝合金经100℃×5min+180℃×5min双级预时效处理后,可获得最佳的力学性能,其屈服强度为150MPa,伸长率23.2%,烤漆硬化增量最大可达到114MPa;相较于单级预时效处理,双级预时效处理使6000系铝合金β"相的析出激活能Q减少了 39.6 kJ/mol;通过Avrami-Johnson-Mehl方法建立的T4和T4P态的β"相析出动力学的模型,并结合TEM微观组织观察,揭示了双级预时效工艺提高6000系铝合金烤漆硬化效应的作用机理,一级低温时效的热力学效应促使形成细小高密度的GPII区,经过二级高温时效处理后稳定存在的GPⅡ区长大并形成β"相核心,在烤漆过程中能够快速析出大量β"相。