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7xxx铝合金具有高比强度和比模量,良好的耐蚀性和较高的韧性,是一种新型航空航天结构材料。由于Al-Cu-Mg-Zn四元系铝合金相图比较复杂,至今还没有建立起完整的、精确的四元合金相图描述该体系合金成分、温度与相平衡关系,因此很多合金开发都是采用不断摸索的方法调整合金成分。在Al-Cu-Mg-Zn四元系中,重要的三个构成三元系,Al-Mg-Cu、Al-Mg-Zn和Al-Cu-Zn三元系相图的研究也不够完善,有些相平衡关系以及相的成分分布仍存在争议。本论文采用实验方法对以上三元合金系富铝角相图进行系统研究,研究结果将为Al-Cu-Mg-Zn四元系合金相图的确定提供切实可靠的数据。本研究采用光学显微研究、扫描电镜和能谱成分分析、X射线衍射结构分析等对Al-Mg-Cu、Al-Mg-Zn和Al-Cu-Zn三元系合金450℃、400℃、300℃相平衡进行研究,并在以上实验研究的基础上对Al-Cu-Mg-Zn四元系合金450℃、400℃、300℃富铝角相图进行预测。具体地：(1)测定了Al-Mg-Cu、Al-Mg-Zn和Al-Cu-Zn三元合金中(αAl)的固溶度,将实验结果与现有计算相图进行对比,发现Al-Mg-Cu、Al-Mg-Zn三元系3000C以及Al-Cu-Zn三元系450℃相平衡中,实测(aAl)的固溶度与计算相图差别较大。(2)确定了300℃、400℃、450℃、495℃上述铝合金三元系富铝角相平衡关系：在Al-Mg-Cu三元系富铝角,确定了与(αAl)构成相平衡的A12Cu、S(A12MgCu)和T1(A16Mg4Cu)化合物相,495℃时Al-Mg-Cu合金出现液相；在Al-Mg-Zn三元系富铝角,确定了与(αAl)构成相平衡的C14(MgZn2)和TI(Mg3Zn3A12)化合物相：在Al-Cu-Zn三元系富铝角,确定了与(αAl)构成相平衡的A12Cu化合物相；将以上实验结果与现有计算相图进行对比,发现实测各单相区和多相区的成分分布与计算结果有差异,特别是Al-Mg-Cu合金中实测的T1相的成分范围偏向低Mg富Cu一侧。(3)在Al-Mg-Zn三元合金400℃、450℃相平衡研究中,精确测定了Al在MgZn2中的溶解度,实验测定A1在MgZn2中的溶解度高于计算相图的计算结果；在Al-Cu-Zn三元合金中,确定了Zn在A12Cu中的固溶度。以上实验结果为Al-Cu-Mg-Zn四元系合金的研究提供了切实可靠的实验数据,为7xxx系铝合金热力学数据库的建立奠定了基础。