关键词：6063铝合金；挤压比；热挤压成型；微观组织；力学性能

6063 铝合金属于低合金化Al-Mg-Si系可热处理强化铝合金，具有优异的挤压成型性能，良好的耐腐蚀性能和综合力学性能，还因其容易氧化着色，被广泛应用于汽车工业^[1-2]。随着汽车轻量化趋势的加快，6063铝合金挤压材在汽车工业上的应用也进一步增加。

挤压材的组织和性能受到挤压速度、挤压温度和挤压比等参数的综合影响。其中，挤压比主要由挤压力、生产效率及生产设备来确定，当挤压比较小时，合金变形程度小，组织细化不明显；增大挤压比则可以显著细化晶粒，破碎粗大第二相，获得均匀组织，提高合金力学性能。

6061^[3]和6063^[4]铝合金在挤压过程中发生动态再结晶，当挤压温度一定时，随着挤压比增大，晶粒尺寸减小，强化相细小弥散分布，合金的抗拉强度及伸长率随之提高；但是，随着挤压比增大，挤压过程所需挤压力也变大，引起更大的热效应，使合金内部温度升高，制品的性能降低。本试验研究了挤压比、尤其是大挤压比对6063铝合金组织和力学性能的影响。

1 试验材料及方法

试验材料为6063铝合金，化学成分如表1所示。铸锭原始尺寸为Φ55 mm×165 mm，经560 ℃ 6 h均匀化处理后加工成尺寸为Φ50 mm×150 mm的挤压坯料。坯料加热到470 ℃保温，挤压筒预热温度为420 ℃，模具预热温度为450 ℃。在挤压速度(挤压杆移动速度)V=5 mm/s不变的情况下，进行5组不同挤压比试验，挤压比R分别为17(对应模孔直径D=12 mm)、25(D=10 mm)、39(D=8 mm)、69(D=6 mm)、156(D=4 mm)。

金相试样经砂纸打磨和机械抛光后，采用体积分数为40%的HF试剂腐蚀25 s左右，在LEICA-5000莱卡光学显微镜上观察试样金相组织。从挤压棒材纵截面中心位置截取尺寸为10 mm×10 mm的织构分析试样，进行机械磨抛与腐蚀以去除表面应力层，采用PANalytical公司的X′Pert Pro MRD X射线衍射分析仪分别测量试样{111}、{200}、{220}三个晶面族不完整极图，采用X′Pert Data View和X′Pert Texture软件对织构进行数据处理与分析。

铸态合金拉伸试样取自铸锭中心，挤压后拉伸试样沿着挤压方向截取，标距区尺寸为Φ4 mm×28 mm。采用SANS CMT5105型万能材料试验机进行拉伸试验，拉伸速率为2 mm/min，计算3个标准试样平均值作为力学性能数据。采用低倍扫描电子显微镜(Quanta 2000, FEI, USA)观察拉伸试样断口形貌。