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针对现代装备研制对高强耐蚀铝合金的应用需求,引入微合金化并进行相应的工艺方法设计,旨在阐明Sc、Zr微合金化对Al-Zn-Mg-X系合金多尺度的微观组织和性能的影响,实现合金的强韧性和耐腐蚀性能的协同优化。在该背景下,本文首先基于Al-Sc-Zr-（Er）合金特征析出行为的表征,系统分析了热处理工艺、合金成分和变形对合金微观组织和性能的影响,揭示微合金化效应。在此基础上,针对高强耐蚀铝合金的研制要求,将Sc、Zr微合金化引入到新型Al-Zn-Mg-Cu合金中,制备了一系列Al-Zn-Mg（-Cu）-Sc-Zr合金和相应的热加工、热处理工艺,并对合金的组织演化、力学性能和耐腐蚀性能进行系统研究。研究基于晶粒、第二相、合金元素分布和析出相等特征组织的演化行为的表征及分析,系统揭示了Sc、Zr微合金化影响Al-Zn-Mg系合金组织形成、演化及性能响应的规律和机理。采用TEM和3DAP对Al-Sc-Zr（-Er）合金时效过程中微观组织进行表征,组织演化结果表明:Al-Sc-Zr合金时效时先形成球形Al3Sc相,随后Zr在Al3Sc相外面析出,形成以富Sc层为核心、富Zr层为外壳的具有核壳结构的Al3（Sc,Zr）析出相。Al-Sc-Zr-Er合金时效时则先形成Al3Er相;随着时效的进行Sc和Zr依次析出,形成核心富Er、内壳富Sc、外壳富Zr,具有双核壳结构的Al3（Sc,Zr,Er）析出相。在300℃时效时,Al-Sc-Zr合金主要析出Sc,Al-Sc-Zr-Er合金则主要析出Er和Sc,Zr在400℃时效时才析出,在双级时效过程中Sc、Zr和Er均析出。Al-ScZr（-Er）合金单级和双级时效下的时效硬化结果表明:单级时效时Al-Sc-Zr合金峰值硬度随时效温度的升高而降低,达到峰时效的时间随温度的升高而提前;Al-ScZr-Er合金在400℃比300℃时效时有更快的时效硬化响应和更高的峰值硬度。双级时效能进一步提高Al-Sc-Zr（-Er）合金的力学性能,Al-0.06Sc-0.23Zr（wt.%）和Al-0.07Sc-0.2Zr-0.11Er（wt.%）合金经过300℃/25 h+400℃/50 h双级时效处理后,峰值硬度均达到552 MPa。对比含Er和不含Er合金的组织与性能变化结果可知:Er的添加能提高Al-Sc-Zr合金的显微硬度并影响其时效析出行为;Er添加使析出相形核率增加,加速合金的时效硬化响应、促进Sc和Zr的析出;DFT计算证实这主要是由于Er-Er,Er-Sc和Er-Zr原子间强烈的相互作用和Er较高的扩散系数加速了溶质原子析出。Al-Sc-Zr合金经固溶时效后具有较高的电导率,是极具潜力的耐热铝合金导线材料。热挤压、冷拉拔和固溶时效处理结合的工艺能显著提升合金的力学性能和电导率,经热挤压+冷拉拔+双级时效工艺处理的Al-0.06Sc-0.23Zr（wt.%）合金性能匹配最佳,抗拉强度194 MPa和电导率61%IACS。Sc和Zr微合金化对Al-Zn-Mg-Cu合金的微观组织有较大的影响。结果表明:添加Sc、Zr的合金中会形成微米级的初生Al3（Sc,Zr）相和纳米级的次生Al3（Sc,Zr）相,初生Al3（Sc,Zr）相能显著细化铝合金的晶粒组织;次生Al3（Sc,Zr）相能强烈钉扎位错,阻碍位错和亚晶界迁移,抑制再结晶。Al3（Sc,Zr）相会影响主合金元素的分布:部分Zn会富集到Al3（Sc,Zr）相的富Zr层并替代析出相中的Al,且随时效的进行富集加剧。Mg和Cu原子在时效早期趋于富集到Al3（Sc,Zr）相的富Zr层,但随时效至过时效会从析出相往基体扩散。另外,Sc、Zr添加对Al-Zn-Mg-Cu合金时效过程中晶内和晶界析出相有较大的影响。结果表明:Sc、Zr添加会促进合金中η’相的形核,提高η’相的数量密度;促进η’相向η相转变,相同时效状态下,含Sc、Zr的合金晶内析出相的尺寸和体积分数大于不含Sc、Zr的合金;Sc、Zr添加使析出相中Zn含量升高,Cu含量降低。Sc、Zr添加对晶界析出相的分布有较大的影响,含Sc、Zr的合金晶界析出相分布更弥散、晶界无析出带宽度更窄。Sc、Zr微合金化能显著提高Al-Zn-Mg-Cu合金的力学性能,经120℃/24 h时效后Al-6.48Zn-2.20Mg-1.64Cu-0.18Sc-0.16Zr（wt.%）合金屈服强度达到614 MPa,此时合金屈服强度提升约106 MPa,强度提升效果最佳。Sc和Zr添加主要通过细晶强化、Al3（Sc,Zr）相弥散强化和影响η’/η相析出强化三种方式提高合金强度,其中弥散强化效果最显著。120℃时效时Sc、Zr添加所带来的强度提升明显高于160℃时效时。合金中Zn含量升高时,Sc、Zr微合金化提升强度的效果减弱。Sc、Zr添加及Cu的去除能显著提升合金的点蚀、剥落腐蚀和应力腐蚀抗力,主要归因于微合金化使第二相/基体、晶界析出相/基体的电位差降低,以及消除了含Cu第二相的去合金化作用、并弱化了微观电偶效应;Sc、Zr微合金化后合金晶粒细化、晶界沉淀相弥散分布和晶界无析出相宽度变窄等微结构特征对降低Al-Zn-Mg合金腐蚀敏感性也有助益。Al-6.54Zn-2.26Mg-0.23Sc-0.13Zr（wt.%）合金T74（120℃/6h+160℃/24h）态试样具有最佳的点蚀、剥落腐蚀和应力腐蚀抗力。Sc、Zr添加能显著提高Al-Zn-Mg-Cu合金T6（120℃/24h）态样品的应力腐蚀抗力,使其在保持T6态试样较高强度的同时有良好的应力腐蚀抗力。Sc、Zr微合金化会显著影响Al-Zn-Mg系合金晶粒、第二相及沉淀相三个尺度上的微观组织结构演化过程,进而影响其力学性能和耐腐蚀性能。本文引入Sc、Zr微合金化的Al-6.48Zn-2.20Mg-1.64Cu-0.18Sc-0.16Zr（wt.%）合金经适当热加工、热处理后,兼具高的强度和低的局部腐蚀敏感性,综合性能优于同状态7050合金,是极具潜力的高强耐蚀铝合金。