6061铝合金因其质量轻、比强度高、且具有较好的成形性与焊接性能而在汽车、船舶等机械制造业中广泛应用。微合金化是目前改善铝合金结构材料与综合力学性能最为高效的方法之一,近年来一直备受关注。与常规成形方式相比,立式双辊铸轧工艺以其流程短、成品率高、高效节能等优势也必将成为一种极具潜力的制备工艺。本实验利用NF6-300立式双辊薄带铸轧机成功制备了3.50 mm厚6061铝合金铸轧板,通过控制铸轧速度、Mn/Fe质量比及热处理工艺研究6061铝合金铸轧板微观组织演变及力学性能之间的变化规律。通过以上研究表明:(1)铸轧速度对6061铸轧板成形性、微观组织及力学性能有着重要的影响。当铸轧速度为12 m/min或15 m/min时,晶粒尺寸较小,第二相粒子相对细小且均匀分布在晶界间;当铸轧速度为21 m/min时,中心偏析情况愈加严重,部分α-Fe相、Mg2Si相等发生局部聚集,对板材整体性能的提高有着很大影响;当铸轧速度为15 m/min时,6061铸轧板力学性能最佳,此时抗拉强度、硬度与伸长率分别为187.92 MPa、72.33 HV0.1与16.87%。(2)Mn/Fe质量比对6061铸轧板中富铁相及微观组织演变具有显著影响。随着6061铸轧板中Mn/Fe质量比的提高,组织晶粒度等级逐渐增大并趋于恒定,当Mn/Fe质量比达到3.0时,边部柱状晶与心部等轴晶晶粒尺寸相对较小,分别约为53.40μm与33.63μm。同时边部组织中的富铁相由针状β-Al5Fe Si相转逐渐转变为骨骼状、颗粒状α-Al12(Fe Mn)3Si相;心部则由针状β-Fe相转变为星状Al6(Fe Mn)相最后转变为圆点状α-Fe相与块状α-Al15(Fe Mn)3Si2聚集。当Mn/Fe质量比为2.5时,心部开始出现了大量块状与花瓣状α(Al)(Fe Mn)-Si相。此外,当Mn/Fe质量比为2.0时,铸轧板力学性能最佳,其抗拉强度、硬度、伸长率与电导率分别为204.80 MPa、75.67 HV0.1、17.83%与30.42%IACS。(3)当Mn/Fe质量比为2.0时,铸轧6061板材较为可行的热处理制度为550℃/2 h固溶处理+200℃/6 h人工时效处理,此时铸轧板材抗拉强度、硬度与伸长率分别为317.64 MPa、126.85 HV0.1和13.50%。