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本文以铝棒材为研究对象,考察了热处理工艺对6061铝合金显微组织及力学性能的影响,借助THERMORESTOR-W热模拟实验机、DEFORM 3D/2D商业有限元软件以及金相组织观察分析等手段,对6061铝合金等温挤压变形行为进行了系统的研究。具体内容包括：采用不同的热处理工艺对6061铝合金进行固溶时效处理,考察了不同热处理条件对6061铝合金显微组织及力学性能的影响；进行了单轴压缩实验,获得该铝合金在不同应变速率和不同温度条件下流变应力曲线；探讨了该铝合金在热挤压变形过程中流变曲线及流变应力的变化规律,使用有限元分析软件DEFORM 3D/2D,建立了考虑热传导、对流、摩擦和塑性功等多种边界条件的热-力耦合温度场的有限元模型,并在此基础上分析了该类铝合金在热挤压过程中材料的微观组织演变。研究得出以下结论：1、6061铝合金经过固溶时效后,强度有了明显的提高。该系合金的主要强化相为Mg2Si,随着固溶温度的升高,合金的强化相Mg2Si充分地固溶在合金中,经时效后弥散的分布在基体中,提高了合金的硬度。比较得到,在固溶温度为530℃,保温6 h,时效温度为173℃,保温3 h时试样获得较高的综合性能。2、通过单轴压缩实验,获得6061铝合金不同应变速率和不同温度条件下应力-应变曲线,发现变形温度和应变速率是影响6061铝合金流变性能的重要因素,同一应变速率下变形温度越高流变应力越低,同一变形温度下应变速率越高,流变应力越高。3、6061铝合金高温变形时的流变行为可以用Zener-Hollomon参数的双曲线方程较好地描述。通过实验和数值拟合确定各项材料系数,其本构方程可表示为ε=1.88×1010[sinh(0.0606σ)]20.889 exp(-393.8354/RT)其Z参数可表示为Z=εexp(393.8354/RT)。4、通过不同挤压工艺条件的匹配模拟,结合关键讨论,发现在挤压速度为10mm/s,挤压坯料和模具预热温度为400°C条件下,出料口制品温度达到453°C,制品横截面温度梯度差可控制在10℃以内,可基本实现等温挤压,是一组优化的工艺参数。5、通过组织演化模拟发现,挤压制品截断面上出现粗晶区和细晶区的直接过渡,并不是由材料表层摩擦生热导致,而是由于局部区域金属发生大变形以后,由变形能转化引起微区内能增大,导致局部区域出现了晶粒的再结晶长大。