晶粒细化是改善材料综合性能最有效的方法之一,在不改变材料任何成分的前提下使晶粒细化可以有效地提高材料的强度和改善材料的塑韧性。超细晶材料(一般认为晶粒尺寸在10-1000nm的材料)具有优异的综合力学性能、良好的物理性能以及较好的加工成型性能,无论是在民用还是军事应用中都发挥着重要的作用。制备超细晶材料的加工方式经过多年的发展形成了非常多的方法。其中,大塑性变形法因为可以制备出致密的、大块的超细晶材料而广受国内外研究人员的重视,同时大塑性变形法具有工艺相对比较简单、成本相对比较低廉等优点。本文提出双向等通道挤压法,对6061铝合金用双向等通道挤压法进行深度塑性变形制备出所需的样品,对样品进行了力学性能测试和微观组织表征,实验结果如下：(1)双向等通道挤压法可以制备出超细晶块体6061铝合金材料,经过二个道次的挤压后,原始材料的晶粒平均尺寸由60-80μm,可以细化到晶粒平均尺寸约400nm。(2)加工态样品的显微硬度由原样退火态的27.2HV提高到50.6HV,抗拉强度从原样退火态的119MPa提高到156MPa,屈服强度从原样退火态的98MPa提高到151MPa。(3)通过退火温度为180℃,保温时间为1h的退火处理,试样晶粒的平均尺寸没有增大,而且有进一步细化的趋势。结论与讨论：样品经过双向等通道挤压深度塑性变形后晶粒得到细化、硬度、抗拉强度以及屈服强度得到明显提高,样品的晶粒大小热稳定性好。退火后的原始等轴晶粒在经过不同道次的挤压后,受到两个方向的剪切作用,并且同时有镦、挤的作用效果,试样内部产生大量的位错,并进一步形成位错缠结,随着应变量的不断累积,逐渐形成了位错胞和亚晶界,形成了小角度晶界或大角度晶界。样品晶粒被细化了。综上所述,双向等通道制备6061铝合金可以使用较少道次细化材料晶粒并且提高材料的力学性能。