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6XXX系铝合金(即Al-Mg-Si系合金)为可热处理强化铝合金,合金中的Mg和Si元素可以形成主要的强化相Mg2Si。经过热处理强化,6XXX系铝合金可以具有中高强度,良好的塑性,抗腐蚀能力强,焊接性优良等特点,广泛用于自由锻造、轧制、冲压等工艺操作。目前,Al-Mg-Si系铝合金已经在航空航天,汽车制造,电子家电等领域得到了广泛的应用。双辊薄带铸轧(TRC)工艺可以有效缩短生产工艺流程,并使得铸轧薄带产品组织更为致密,强度硬度高。由于铸轧过程中轧辊对铝合金起冷却作用,铸轧板坯表层冷却较快,而板坯芯部温度依然比较高,因而会导致铸轧板坯沿厚度方向中心处晶粒组织出现粗大等轴晶,整体晶粒大小不均。本文以6061铸轧铝合金为研究对象,研究了冷却速率,二次轧制以及热处理对铝合金组织和性能的影响规律。采用光学显微镜(OM),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),X射线衍射仪(XRD),显微硬度仪以及万能拉伸机等设备,对双辊铸轧6061铝合金板坯的显微组织进行观察,获得了材料的硬度、强度和断后伸长率等力学性能。实验研究结果表明:对由双辊铸轧工艺生产的6061铝合金采取不同的冷却速率进行冷却,随着冷却速率的增大,6061铝合金铸轧板内部的晶粒尺寸越细小,析出相数量越多,析出相形态也会发生改变,第二相Mg2Si和富铁相越容易出现。第二相Mg2Si的形态由缓慢冷却条件下的黑色不连续颗粒状变为快速冷却条件下的针状,富铁相的形态则随着冷却速率的增大,由颗粒状变为亮白色棒状,甚至粗大的板条状。铝合金铸轧板的硬度,最大抗拉强度和断后伸长率都会随着冷却速率的增加而呈现增大的趋势,其中水冷条件下的硬度值最大为95 HV。根据实验结果可知,平均冷却速率为3℃/s的风冷条件下铸轧板的综合性能最佳,此时的屈服强度为64.37 MPa,抗拉强度为177.79 MPa,断后伸长率为15%。压下处理可以显著减少板坯芯部等轴晶状的铸态组织,但不会影响内部析出相种类,晶粒和析出相沿轧制方向被拉长,晶粒细化效果显著,部分析出相被压碎而呈现不连续的圆点状。6061铝合金铸轧板的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率都得到了一定提高。热处理有助于使铝合金内部元素均匀分布,有效提高铝合金的强度和硬度,其中水冷条件下的硬度值最大为108 HV,但同时会使铝合金的断后伸长率有所下降,并会减弱不同冷却速率条件对于铝合金铸轧板坯硬度的影响,缩小不同冷却速率之间硬度差值。