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本文通过对固溶+单级时效态、固溶+双级时效态以及固溶+回归再时效态挤压变形Al-4Cu-0.15Zr-0.15Sc合金进行显微硬度、拉伸性能和低周疲劳性能测试,并利用金相显微镜、透射电子显微镜以及扫描电子显微镜对不同时效处理态Al-4Cu-0.15Zr-0.15Sc合金的显微组织、拉伸断口和疲劳断口形貌进行观察和分析,研究了不同时效处理工艺对Al-4Cu-0.15Zr-0.15Sc合金显微组织和力学性能的影响规律,以期为该类铝合金在工程实践中的应用提供一定的理论依据。显微组织观察结果表明:经过固溶+单级时效处理的挤压变形Al-4Cu-0.15Zr-0.15Sc合金,晶粒的形状较为规整。TEM观察与分析结果表明,合金中出现了大量的针状析出相,经过回归再时效处理的铝合金中析出相尺寸最小,弥散程度最大,所占体积分数亦最高。拉伸实验结果表明:随着时效时间的延长,不同时效处理的Al-4Cu-0.15Zr-0.15Sc合金的抗拉强度、屈服强度和断裂伸长率曲线均呈现先升高后降低的趋势。通过对比可知,单级时效、双级时效和回归再时效处理均可以有效地提高挤压变形Al-4Cu-0.15Zr-0.15Sc合金的硬度、抗拉强度和屈服强度。在三种时效处理工艺中,固溶+回归再时效工艺提高挤压变形Al-4Cu-0.15Zr-0.15Sc合金的综合力学性能的效果最好。低周疲劳实验结果表明:不同时效态的Al-4Cu-0.15Zr-0.15Sc合金在低周疲劳加载条件下,合金的循环应力响应行为可表现为循环应变硬化和循环稳定;在单级时效、双级时效和回归再时效这三种时效工艺中,回归再时效态挤压变形Al-4Cu-0.15Zr-0.15Sc合金循环变形抗力最高;单级时效态挤压变形Al-4Cu-0.15Zr-0.15Sc合金的低周疲劳寿命最长;三种时效态Al-4Cu-0.15Zr-0.15Sc合金的塑性应变幅、弹性应变幅与疲劳断裂时的载荷反向周次之间均呈线性关系,分别服从Coffin-Manson和Basquin公式。不同时效处理态的Al-4Cu-0.15Zr-0.15Sc合金的疲劳裂纹均以穿晶方式萌生于疲劳试样表面,并以穿晶方式扩展。