2519A铝合金具有密度低、强度高、塑性好和抗应力腐蚀性能好等优点,在航空航天、武器装备和交通运输领域具有广泛的应用。但是,2519A铝合金厚板在使用过程中易沿厚度方向出现开裂现象,严重阻碍了厚板的应用。针对这一问题,本文从分析厚板组织与性能不均匀性的角度切入,采用金相观察、扫描电镜观察、透射电镜观察、硬度测试、室温拉伸和疲劳性能测试等手段研究了时效热处理对2519A铝合金厚板组织与性能不均匀性的影响。得到如下结论:(1)2519A-T87铝合金的组织与性能沿厚度方向存在明显的不均匀性。从微观组织来看,RD-ND面和TD-ND面的晶粒和第二相均呈不均匀分布,中间层的晶粒尺寸和粗大第二相粒子的面积分数均高于表面层,表层析出相的体积分数高于中间层,表层析出相为θ’相与θ相共存,中间层析出相为单一的θ’相。从力学性能来看,从表层到中间层,合金沿轧制方向的强度减小,断后伸长率有所增加,中间层延伸率的增加主要是由均匀应变增加所引起。从断裂模式来看,表层的断口以韧窝为主,同时有少部分由粗大未溶相引发的孔洞,从表层到中间层,孔洞尺寸不断增加,且沿晶裂纹增多,沿晶断裂比例增加。(2)2519A-T87铝合金厚板厚向的力学性能明显低于轧向。从拉伸性能来看,相比于强度最低的轧向中间层试样,厚向试样的抗拉强度还降低了20 MPa,且断后延伸率急剧降低至1.5%,穿晶解理断裂是厚向试样主要的断裂模式;从疲劳性能来看,厚向试样在高加载应力下的疲劳寿命明显低于轧向试样,随着加载应力的降低,厚向、轧向试样疲劳寿命差异减小,当加载应力为190 MPa时,二者的疲劳寿命相当,循环次数均达到了10~7次。(3)2519A厚板经T9I6处理后,沿厚度方向的组织不均匀性降低,沿厚向的力学性能获得显著提升。从表层到中间层,T9I6态合金晶粒尺寸、粗大第二相和析出相等的变化趋势与T87态合金类似,但与T87态相比,T9I6处理后析出相更加细小、弥散。从力学性能来看,T9I6试样沿厚度方向的屈服强度、抗拉强度和断后延伸率较T87态分别提升了12.9%、21.7%和26%,T9I6的断裂类型为沿晶与穿晶断裂的混合断裂类型。T9I6态试样的疲劳寿命也明显高于T87态。