本文以铝合金和稀土这两大特色资源作为研究对象,通过在7075铝合金中添加0.2wt.%的稀土Y,制备了7075Y合金。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射、透射电子显微镜等手段研究了7075Y合金在挤压态、固溶态、时效态条件下的微观组织变化规律,同时利用显微硬度仪、万能拉伸机对其力学性能进行了试验,探讨了Y元素在合金加工中的作用机理。主要研究结果如下:1.稀土Y在挤压过程中对晶粒的独立细化作用并不明显。稀土Y的添加会在7075铝合金中与杂质元素Fe、Si及合金元素Mn、Zn、Cr、Ti等形成共晶产物,可以净化基体,在挤压过程中,这些大尺寸共晶相会被破碎成小尺寸,进一步改善性能。同时在合金挤压及固溶时效过程中更为复杂的沉淀相析出,并弥散分布于基体中,起到时效强化的作用。通过改变挤压及如处理工艺,可以有效调控7075Y铝合金反向热挤压后的综合机械性能。2.在固溶处理阶段,合金中的晶粒会受热长大,但此时由于晶界处分布有含Y稀土第二相,可以抑制晶界的生长,同时作为异质形核点促进形核,提高形核率,明显细化晶粒,减小晶粒尺寸。7075铝合金中的大部分合金元素会在此过程中溶入基体中,使合金基体强度降低,但由于部分硬而脆的难溶相和不溶相发生聚集而进一步长大,从而提高合金的硬度和强度。这些第二相在塑性变形时,形成起裂源,产生微裂纹,造成合金的塑性下降,这些原因使得挤压态7075铝合金在固溶处理后硬度、强度提高到113.3HV和430.29MPa,延伸率下降到13.37%。Y元素的加入会使合金在固溶处理前形成数量更多尺寸更大的富Fe、富Mn相,同时Cu元素会向富Fe相聚集。含Y颗粒会偏聚在晶界处,促进第二相在晶界处形核,以网状或不连续的质点分布在晶界上,从而使脆性增强,强度和塑性降低,使得合金的硬度和强度会分别下降到96.7HV和400.91MPa,但由于部分第二相的部分溶解以及基体中溶质原子分布变得均匀,合金软化作用起主要作用,合金的塑性不会明显下降,为14.89%。3.单级时效处理时,合金的晶粒内部会生成大量的GP区和少量尺寸细小的’相,作为异质形核点,促进合金组织的再结晶过程中的形核,从而细化晶粒。而由于Y元素的作用,7075Y铝合金会在此过程中进一步细化。在单级时效下,由于晶界沉淀相呈链条状且连续分布,使得其抗应力腐蚀性能降低,同时7075铝合金中Cu元素向富Fe相的聚集以及富Fe相的受热长大宏观变厚,合金的硬度和强度会下降,同时塑性也下降。在7075Y铝合金中,由于Y元素的吸附作用,会使Fe、Mn、Cr、Cu等元素的析出速率更快,聚集长大效果更明显,位错在颗粒与基体的边界上聚集,产生应力集中,大尺寸第二相会降低合金的力学性能。同时基体内Cu元素含量减少会使合金的沿晶开裂趋势增加,进一步降低合金的塑性。4.双级时效处理后,两种合金的韧性达到最高,硬度和强度降到最低;三级时效处理后,两种合金在拥有较高强度的同时,还有较好的塑性。5.稀土Y元素在挤压和时效处理过程中,通过影响Fe元素的析出速率以及含Y富Fe相的形成,进而影响合金中的再结晶织构的生成,从而对合金中各织构的组分产生影响。