铝合金是轻量化首选的金属材料,发展高强韧性铝合金是扩大其在结构材料上应用的关键,形变热处理工艺对铝合金的力学性能有很大影响。本工作对固溶态、预时效态和T6态6016铝合金的低温形变热处理行为进行了深入研究,三种状态的铝合金经过低温下轧制以及后续低温时效后,力学性能和组织的变化各不相同。固溶态铝合金低温轧制后屈服强度是轧制前的6.5倍,但是伸长率严重下降,再经过低温时效后,伸长率得到显著改善。观察微观结构特征发现,低温轧制能抑制动态回复,形成高密度的位错和变形亚结构,并细化晶粒组织,对合金有很大的强化作用。低温时效时,同时发生强化相析出和回复或部分再结晶作用,使时效后的铝合金在拉伸时有更高的的加工硬化率,这是改善延展性的关键。预时效态铝合金低温轧制后获得更高的强度,但是伸长率也更低,再经过低温时效后,可使强度和伸长率都进一步提高。轧制后强度的提高是由于时效强化、位错和晶界强化共同作用的结果。预时效能加快低温时效时强化相的析出速度,对力学性能的提高有重要作用。T6态铝合金低温轧制后拥有最高的强度,但是伸长率最低,高的强度主要来自时效强化作用。再经过低温时效后强度减小,伸长率也没有明显改善,分析微观组织演变特征发现,低温时效时形成强化效果更低的析出相,铝合金的加工硬化能力也下降。论文还讨论了不同的强化机理对三种状态的铝合金在低温形变热处理过程中强度的贡献。结果得出,随着低温轧制前铝合金时效程度的增加,低温形变热处理过程中时效强化作用逐渐提高,位错和晶界强化作用逐渐下降。