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本文通过硬度测试、拉伸实验、低周疲劳实验、金相组织分析、X-射线衍射分析以及扫描电镜观察和透射电镜观察,研究了稀土元素Sc以及时效时间对Al-4Cu-1Nd合金的组织及性能的影响,以期可为该类铝合金的工程应用提供理论依据。显微组织观察结果表明,铸态Al-4Cu-1Nd合金中添加0.1%稀土元素Sc可有效细化α-Al基体晶粒,当继续添加稀土元素Sc到0.2%时,合金的晶粒尺寸较Al-4Cu-1Nd-0.1Sc合金并无明显变化。稀土元素Sc可抑制T6态挤压变形Al-4Cu-1Nd合金固溶过程中晶粒的长大,促进第二相的均匀析出。硬度及拉伸实验结果表明,随着时效时间的增加,T6态挤压变形Al-4Cu-1Nd-x Sc合金的布氏硬度、抗拉强度以及屈服强度曲线均呈现出先增大后降低的趋势,断后伸长率曲线均呈现下降的趋势。其中,Al-4Cu-1Nd-0.2Sc合金在时效10h时达到峰时效,Al-4Cu-1Nd-0.1Sc合金在时效12h时达到峰时效,Al-4Cu-1Nd合金在时效18h时达到峰时效。在相同时效时间下,Al-4Cu-1Nd-0.2Sc合金的强度最高,Al-4Cu-1Nd-0.1Sc合金的断后伸长率最高。低周疲劳实验结果表明,在低周疲劳加载条件下,T6态挤压变形Al-4Cu-1Nd-x Sc合金的循环应力响应行为可表现为循环硬化以及循环稳定。稀土元素Sc的添加可明显提高Al-4Cu-1Nd合金的循环变形抗力。0.1%的稀土元素Sc添加到Al-4Cu-1Nd合金中可显著提高Al-4Cu-1Nd合金的低周疲劳寿命,但当稀土元素Sc的添加量为0.2%时,合金的低周疲劳寿命反而会降低。Al-4Cu-1Nd-x Sc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公式和Basquin公式。低周疲劳断口观察结果表明,T6态挤压变形Al-4Cu-1Nd-x Sc合金的疲劳裂纹均以穿晶方式萌生于试样表面,并以穿晶方式扩展。