本文采用传统的铸锭冶金法制备四种不同成分的Al-4Cu(-Sc)合金，借助硬度测试、金相显微组织观察、X射线衍射分析、扫描电镜观察、透射电镜观察及能谱分析等各种测试分析手段，研究不同Sc添加量对Al-4Cu合金的硬度、微观组织以及时效行为的影响，观察与分析了Sc在铝铜合金中的存在形式，及与合金元素的交互作用关系。 结果表明：随Sc添加量的增加，Sc对Al-4Cu合金铸态组织的细化作用逐渐增强，细化合金的网胞组织，减小枝晶间距，使晶粒尺寸不断减小。当合金中Sc含量不低于0.3％时，枝晶网胞与柱状晶完全消失，晶粒显著得到细化，尺寸从300μm减小到20μm，几乎为均匀的等轴晶粒。这是因为，含Sc的铝铜在合金凝固时，直接从熔体中析出与铝基体完全共格的Al3Sc一次质点相，这些质点成为铝相活泼的形核中心，起非均质晶核的作用，提高形核率，从而对合金的晶粒组织产生强烈的变质作用。 添加Sc后，不仅可提高铸态Al-4Cu合金的硬度，而且也可显著提高合金的时效硬度，这是因为热处理过程中析出次生细小、弥散的Al3Sc相，能钉扎位错和晶界，阻碍位错的运动和晶界的迁移。但Sc的添加延长了合金达到峰时效所需的时间，比未加Sc的Al-4Cu合金推迟了5h左右。这是因为Sc原子与空位的结合能较高，限制了Cu原子的自由扩散，再者Cu原子本身的扩散系数也很小，而且Sc的加入会降低Cu在基体中的固溶度，部分参与形成W相的Sc和Cu元素失去了合金化的作用，所以合金中强化相θ’的析出受到抑制，数量也减少。 研究也表明，Al-4Cu-Sc合金中析出相Al3Sc与基体α-Al的共格或半共格界面处的能量比较高，形核所需要的形核功比较小，促进θ’相在界面上的析出。同时，θ’相与α-Al基体呈半共格关系，界面能也较高，也促进Al3Sc相在θ，/α-Al基体半共格界面处析出，总之沉淀相Al3Sc与θ’之间能相互促进析出。