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随着航空航天工业的快速发展,人们对超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的综合性能提出了更高的要求,国内外的学者也在致力于在优化合金成分和开发新的热处理工艺方向研制出综合性能更好的Al-Zn-Mg-Cu合金。目前在优化合金成分方面,向Al-Zn-Mg-Cu系铝合金中添加Zr、Sc等微量元素以提高其综合性能是常用手段,而Zr、Sc复合添加的Al-Zn-Mg-Cu系铝合金中最优Cu含量以及针对最优Cu含量的热处理工艺对其显微组织和力学性能的影响是目前的研究热点。本文针对Al-9.3Zn-2.52Mg-（0.98～2.49）Cu-0.15Zr-0.078Sc合金,采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、XRD衍射仪及拉伸试验及等对合金显微组织及力学性能进行表征测定分析。系统研究了 Cu含量对其合金板材显微组织和性能的影响规律,优化出Al-9.3Zn-2.52Mg-（0.98～2.49）Cu-0.15Zr-0.078Sc合金中最佳Cu含量范围。基此,进一步研究了均匀化处理前的热轧预变形量对Al-9.4Zn-2.59Mg-1.82Cu-0.16Zr-0.07Sc合金板材的显微组织和力学性能的影响,以揭示预变形量对超高强铝合金板材中微米级结晶相粒子形状、尺寸、数量和分布的影响规律,最终优化出Al-9.4Zn-2.59Mg-1.82Cu-0.16Zr-0.07Sc合金板材的最佳短流程制备工艺参数,为此后工业生产制备出具有良好塑性、韧性、疲劳性能及耐蚀性能的新型超高强铝合金提供基础数据。主要研究结论如下:（1）Al-9.3Zn-2.52Mg-（0.98～2.49）Cu-0.15Zr-0.078Sc合金热轧板再经固溶水淬时效后板材中的过剩结晶相粒子种类相同均为T（AlZnMgCu）和Al7Cu2Fe相,弥散相粒子和析出相粒子种类、尺寸及分布大致相同,其中弥散相粒子为几十纳米的L12结构的Al3Zr和Al3（Zr,Sc）粒子,基体析出相为η’,直径为5～10 nm,晶界析出相为η,尺寸约10 nm,然而过剩结晶相粒子及基体析出相η’数量随Cu含量增加而增多。（2）Al-9.3Zn-2.52Mg-（0.98～2.49）Cu-0.15Zr-0.078Sc合金热轧板经固溶水淬时效后的晶粒均呈纤维状,然而当Cu含量由0.98%增加至2.49%,合金板材再结晶体积分数由6%左右增大至20%以上。（3）Al-9.3Zn-2.52Mg-（0.98～2.49）Cu-0.15Zr-0.078Sc合金热轧板再经固溶水淬时效后的强度随Cu含量增加先升高后降低,延伸率则随Cu含量增加先保持不变再明显下降。当Cu含量在1.58%～1.94%时,板材具有最佳综合性能,其抗拉强度670 MPa左右,屈服强度650 MPa左右,延伸率超过11%。（4）优化出 Al-9.3Zn-2.52Mg-0.15Zr-0.078Sc 合金中最佳 Cu 含量为 1.58%～1.94%,其相应的最佳短流程工艺为铸锭经300℃×12 h预处理后直接热轧,板材经465℃×1 h固溶水淬后再经120℃×24 h时效处理的的屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为655 MPa、664 MPa 和 11.5%。（5）均匀化处理前进行热轧可促进Al-9.4Zn-2.59Mg-1.82Cu-0.16Zr-0.07Sc合金铸锭中微米级合金相在均匀化处理过程中回溶入基体,当热轧变形量小于73%时,465℃保温12 h可使合金铸锭中可溶结晶相完全回溶入基体;当轧制变形量超过73%时,465℃保温6 h即可使合金铸锭中可溶结晶相完全回溶入基体。（6）Al-9.4Zn-2.59Mg-1.82Cu-0.16Zr-0.07Sc 合金 DC 铸锭经 300℃×12 h 预处理→热轧预变形→465℃均匀化处理→热轧→固溶水淬→时效后,当465℃均匀化保温2h时,随着均匀化处理前的热轧变形量逐渐增大至93%,板材基体中过剩结晶相粒子尺寸变小,数量减少,分布更加均匀,板材的屈服强度和抗拉强度逐渐增大,而合金板材的延伸率基本保持不变;当465℃均匀化保温时间分别为6 h、12 h、24 h时,随着均匀化处理前的热轧变形量逐渐增大至93%,板材基体中过剩结晶相粒子尺寸先减小后增大,数量先减少后几乎不变,分布趋于均匀,板材的屈服强度和抗拉强度均呈现出先升高后降低的趋势,当均匀化处理前的热轧变形量达73%时,合金板材中过剩结晶相粒子尺寸最小且数量最少,合金板材的屈服强度和抗拉强度达到最大,但强度低于板材先经变形量超过73%热轧再经465℃ ×2 h均匀化处理后制备得到的合金板材的强度。（7）优化出Al-9.3Zn-2.52Mg-1.82Cu-0.15Zr-0.078Sc合金板材的最佳短流程制备工艺流程为“DC铸锭→300℃×12 h预处理→变形量超过73%的热轧→465℃×2 h均匀化处理→热轧→465℃×1 h固溶淬火→120℃×24h时效”,其屈服强度和抗拉强度分别超过658 MPa 和 670 MPa,延伸率超过 11.4%。