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Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金具有高比强度、良好的热加工及较好的耐蚀性能等优点,是航空航天领域不可或缺的关键结构材料之一。随着中国航空工业的快速发展,对超高强铝合金的强度、塑性、韧性和耐蚀性等提出了更高的要求。为了提高合金的强度,最直接有效的手段就是不断提高主加合金元素Zn、Mg的含量,同时结合微合金化及合适的制备加工工艺以同时改善超高强铝合金的综合性能。本文针对Al-10Zn-2.5Mg-1.6Cu新型超高强铝合金,采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、拉伸试验等对合金显微组织及力学性能进行表征测定分析。在系统研究Zr含量及Sc含量对其热轧板显微组织和性能的影响规律基础上,进一步研究了 Zr、Sc复合添加时的Sc含量变化对合金热轧板显微组织和性能的影响,揭示微量Zr、Sc对Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金热轧板显微组织的作用机制,为最终开发出强度超过700 MPa,同时具有良好塑性、韧性、疲劳性能及耐蚀性能的新型超高强铝合金提供基础数据。主要研究结论如下:（1）Al-10Zn-2.5Mg-1.6Cu-xZr/ySc合金热轧板经465℃固溶水淬后均存在尺寸数量大致相同的T（AlZnMgCu）相和Al7Cu2Fe过剩结晶相粒子;Al-10Zn-2.5Mg-1.6Cu-（0.046-0.185）Zr合金中还存在20～40 nm的Al3Zr弥散相粒子,其数量随Zr含量增加明显增多,Zr含量由0.046%增加至0.098%,Al3Zr弥散相粒子尺寸明显减小,未发现析出相在Al3Zr弥散相粒子界面上优先形核的现象;Al-10Zn-2.5Mg-1.6Cu-（0.043-0.264）Sc合金中存在尺寸约80 nm的Al3Sc弥散相粒子,Sc含量增加对其数量和尺寸无明显影响,存在析出相在Al3Sc弥散相粒子界面上优先形核的现象;Al-10Zn-2.5Mg-1.6Cu-0.15Zr-（0.034-0.215）Sc合金中存在大量约20 nm的Al3（Sc,Zr）弥散相粒子,Sc含量增加对其尺寸无明显影响,数量先增多后减少,Sc含量为0.139%时达到最大值,未发现析出相在Al3（Sc,Zr）弥散相粒子界面上优先形核的现象。（2）Al-10Zn-2.5Mg-1.6Cu-（0-0.185）Zr 合金板材经 465℃×1 h 固溶水淬+120℃×24 h时效处理后再结晶组织和织构明显不同,无Zr及含0.046%Zr的合金板材均发生完全再结晶,其晶粒尺寸从50μm细化至27μm,表层晶粒无明显择优取向,含0.046%Zr的合金板材心部含Cube织构;Zr含量增加至0.098%,合金板材表面发生完全再结晶,晶粒为无明显择优取向的尺寸约22 μm等轴晶,板材心部发生部分再结晶,再结晶晶粒和纤维状晶粒沿轧向分布,板材具有明显的Brass织构及较弱的S、Cube和Copper织构;Zr含量为0.151%的合金板材表层发生部分再结晶,晶粒具有较弱的Rotated-Cubic、Copper和S取向,而心部未再结晶,晶粒具有很强的Copper、Brass和S取向,Zr含量超过0.185%,合金板材未再结晶,晶粒呈纤维状,合金板材表层晶粒为极强的Rotated-Cubic取向,心部晶粒具有很强的Brass、Goss、S和Copper取向。（3）Al-10Zn-2.5Mg-1.6Cu-（0-0.264）Sc合金板材经465℃×1h固溶水淬+120℃×24h时效处理后再结晶组织明显不同,无Sc及含0.043%Sc的合金板材均发生完全再结晶,其晶粒尺寸从50 μm细化至34 μm,Sc含量增加至0.192%,合金板材再结晶程度降低,板材发生部分再结晶,板材表面均是尺寸分别约28 μm、24 μm和16 μm的等轴晶,而板材心部为纤维组织,Sc含量增加至0.264%,板材再结晶程度增加,等轴晶尺寸约为20 μm。（4）Al-10Zn-2.5Mg-1.6Cu-0.15Zr-（0-0.215）Sc 合金板材经 465℃×1h 固溶水淬+120℃×24h时效处理后,无Sc的合金板材发生完全再结晶,其晶粒尺寸为50 μm,Sc含量由0.034%增加至0.139%,合金板材未发生再结晶,Sc含量超过0.189%时合金板材发生再结晶,随Sc含量增加,再结晶晶粒逐渐细化。（5）经465℃固溶水淬+120℃×24 h时效处理后,Al-10Zn-2.5Mg-1.6Cu合金板材的强度随Zr和Sc含量增加均提高,延伸率随Zr或Sc含量增加先提高后降低。（6）优化出Al-10Zn-2.5Mg-1.6Cu合金中的最佳Zr、Sc含量分别为0.151%和0.133%,其相应的最佳固溶工艺为465℃×1 h,板材再经120℃×24 h时效处理后的综合性能最好,Al-10Zn-2.5Mg-1.6Cu-0.151Zr 及 Al-10Zn-2.5Mg-1.6Cu-0.133Sc 合金板材的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为 704 MPa、645 MPa、10.3%和 654 MPa、591 MPa、9.3%。（7）优化出Al-10Zn-2.5Mg-1.6Cu-0.15Zr合金中的最佳Sc含量为0.139%,其相应的最佳固溶工艺为465℃×1 h,板材再经120℃×24 h时效处理后的综合性能最好,其抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为701 MPa、665 MPa和8.0%。