随着我国国民经济和制造业的快速发展,气候变暖、环境污染等问题日益加剧,人们对节能减排和绿色制造的需求也逐渐迫切。铝合金具有密度低、比强度高、耐腐蚀性能好等优点,而且在地球中有着最高的含量,开发前景巨大,是一种理想的轻量化材料,已被广泛应用于高速列车、航空航天、汽车等领域,在我国节能减排和可持续发展过程中扮演了重要角色。在铝合金塑性加工产品中,挤压型材的产量仅次于轧制铝材位列第二,挤压成形是铝合金重要的生产方式。根据挤压模具结构的不同,可分为平模挤压与分流模挤压,平模挤压多用于生产实心类型材,而分流模挤压则主要用于生产空心类型材。此外,分流模挤压会在型材沿挤压方向上产生若干条纵向焊缝,焊缝处通常为型材最薄弱的部位。型材挤压涉及的热处理包括坯料的均质化处理和型材的固溶时效处理,二者均会对型材的组织性能产生重要影响。其中,均质化处理有助于降低铸态坯料的成分偏析,使坯料的组织更加均匀,从而提升坯料的挤压成形性能。固溶处理能够使型材形成过饱和固溶体,时效处理则会使析出相从过饱和固溶体中析出。目前,关于坯料均质化处理对于挤压型材组织与性能的影响,以及固溶时效处理对型材各向异性影响的研究较少。针对以上问题,本文以6005铝合金和7075铝合金为研究对象,围绕挤压成形涉及的均质化、固溶、时效等热处理制度开展了实验研究,揭示了热处理制度对平模和分流模挤压型材微观组织、力学性能和耐腐蚀性能等方面的影响规律。本文的主要研究内容及结论如下:(1)在不同温度和保温时间条件下,对6005铝合金铸坯进行了均质化处理,并开展了平模挤压实验。6005铝合金铸棒均质化过程中,粗大的δ-Al(FeMnCr)Si溶解转变为 β-Al(FeMnCr)Si,随后 β-Al(FeMnCr)Si 转变为 α-Al(FeMnCr)Si,低熔点Mg2Si和含Mn相会完全溶解,升高均质化温度和延长保温时间都能够减少坯料中第二相的尺寸与数量。挤压型材中第二相的数量与坯料中第二相的变化趋势一致,升高均质化温度和延长保温时间都能够减少型材第二相的尺寸与数量,并同时提升强度与延伸率,但过长的保温时间会使型材晶粒尺寸过于粗大,从而导致其强度的降低。(2)对6005铝合金挤压型材进行了固溶和时效处理,在固溶过程中晶粒发生了明显的长大,在时效过程中会随着时效时间的增加依次出现GP区、β”相以及β’相。挤压型材的主要织构类型为Cube织构和Goss织构,固溶时效处理后Cube织构的占比急剧下降而Goss织构占比则增加。型材的强度和硬度经过20h时效后达到峰值,峰值前随着时效时间的增加而提高,峰值后发生过时效而降低,延伸率则会随着时效时间的增加持续降低。挤压型材表现出明显的塑性各向异性,随着时效时间的增加型材各向异性程度降低。(3)在不同温度和冷却速度下,对7075铝合金坯料进行了均质化处理,随后开展了分流模挤压实验,得到了带有纵向焊缝的型材。7075铝合金铸棒在均质化处理过程中,层片状的共晶组织(σ+Al)发生溶解并转变为η相和S相,含Fe相变化很小。随着均质化温度的升高,坯料中第二相的数量和尺寸降低,冷却速度较慢会有细小弥散相析出,而且弥散相的分布会随均质化温度的升高而更均匀。分流挤压得到的型材包括母材区和焊缝区,焊缝区由细小的等轴晶粒组成,母材区由被拉长的粗大晶粒和细小等轴晶组成。型材中第二相的数量和尺寸会随坯料均质化温度的升高而降低,型材的强度则由第二相和细小弥散相共同决定,升高均质化温度会使型材强度降低延伸率升高。坯料经过均质化以及升高均质化温度使型材焊缝区的耐蚀性得到提高,母材区的耐蚀性降低。