采用不同道次压下率(TRPP)对车身用6016铝合金板材进行强剪切异步轧制。借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)分析了道次压下率分别为16%、27%、40%、60%四种异步轧制后及其固溶后板材的晶粒与第二相形貌尺寸及其分布等微观组织特征。利用X射线衍射仪(XRD)采集该合金轧制态及固溶态板材的宏观织构信息,借助Jtex软件计算了异步轧制形变中板材织构组态,分析了道次压下率对轧制态及固溶态板材形变织构、剪切织构及再结晶织构的影响规律。采用万能拉伸试验机、杯突试验机测定并分析了固溶前后板材沿轧向呈0°、45°、90°方向上力学性能及成形性能差异,并计算其相应的各向异性指数及塑性应变比。结合异步轧制强剪切形变模式和再结晶机制,探讨了不同道次压下率板材组织和性能产生差异的原因。主要研究结果如下:1、分析了不同道次压下率6016铝合金板材晶粒与第二相粒子形貌尺寸及其分布特征。初始态热轧板坯的晶粒沿轧向呈带状分布,晶粒较为粗大且尺寸均匀。轧制态板材晶粒被压缩拉长呈条带状;随着轧制变形量的增加,晶粒主要呈片状分布;当轧至最终厚度时,晶粒呈细长条状,棒状第二相也沿轧向呈不连续链状分布。当道次压下率增大,变形态特征明显,晶粒间距变窄,第二相数量增多,并且均匀分布在基体内。经固溶后,基体内晶粒以等轴晶形式存在,道次压下率16%、27%、40%、60%固溶态板材平均晶粒尺寸分别约为69.6mm,78.1mm、77mm、44.5mm,基体内第二相粒子含量较少,但仍存在少许不溶的粗大第二相。随着道次压下率的增加,第二相粒子发生破碎,并弥散分布在基体中,有利于板材发生再结晶。2、探明了道次压下率对异步轧制6016铝合金轧制态板材织构组态变化的影响规律。不同道次压下率轧制态织构组态与初始态板材织构相似。主要为Brass织构、Copper织构和S织构等形变织构,E、F剪切织构及过渡型r-Cube织构等,以及Cube织构为主的再结晶织构。随着轧制变形量增加,形变织构强度增强,剪切织构强度升高,再结晶织构无明显变化。当轧至最终厚度时,不同道次压下率的轧制态板材织构强度存在差异,随道次压下率增大,轧制态板材形变织构强度降低,剪切织构及旋转立方织构强度明显增强。3、探明了道次压下率对异步轧制6016铝合金固溶态板材织构组态变化的影响规律。经固溶后,板材形变织构和剪切织构强度均发生减弱,其余织构均趋于随机取向分布,固溶态板材再结晶织构强度升高,呈现以Cube立方织构为主,Goss、P、Q、R织构并存的再结晶织构组分。板材在固溶时发生了立方带形核、粒子促进再结晶形核等,使得板材再结晶织构呈多样化组态。不同道次压下率固溶态板材剪切织构强度相差不大,随着道次压下率增大,固溶态板材织构分布更加散漫,整体织构强度值普遍较低。4、测定了不同道次压下率板材固溶前后沿轧向呈0°、45°、90°方向上的力学性能和拉胀成形性能,进一步评价了板材相应的各向异性指数IPA值及塑性应变比r值。与初始态板材相比,轧制态板材的抗拉强度和屈服强度均有所提高,而延伸率下降。随道次压下率的增大,板材平均抗拉强度增大而延伸率降低。经固溶后,板材均发生固溶强化,其抗拉强度均显著提高,延伸率提高至30%左右。随着道次压下率的提高,板材平均塑性应变比r值增加,同时Δr值有所降低,其厚向各向异性度Δr值低于0.2,而且板材杯突值IE有所增加,且随道次压下率增加而增加。5、分析了晶界、第二相分布等微结构对不同道次压下率板材各向异性的综合影响特点。不同道次压下率轧制态板材呈现出明显的平面各向异性,轧制态板材在0°(RD)、45°(AD)、90°(TD)方向上实测强度大小均呈RD>AD>TD,其沿轧向的带状晶粒形态使晶界对轧向强化效果最大,而沿着轧向分布的棒状第二相则对板材TD方向上强化效果最大。板材的晶界、第二相及织构的共同作用导致了轧制态板材力学性能的各向异性。固溶处理后等轴晶的晶界分布特征及弱织构特征导致不同道次压下率板材平面各向异性指数IPA显著降低,分别为2.21、4.52、2.44、2.92。6、基于异步轧制强剪切形变模式及面心立方金属典型织构与成形性能对应关系,探讨了不同道次压下率板材组织和性能产生差异的原因。当提高轧制道次压下率时,能有效地增加作用于轧板的外部剪切应力,强剪切形变效应则越大,促进板材形成较多的E、F强剪切织构,有利于提高板材塑性应变比r值和降低厚向各向异性度Δr值。当道次压下率为60%时,板材轧制及轧后固溶态剪切织构强度相对较高,具有高的r值和IE值,并且Δr值较低。