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铝具有储量大、密度小、比强度高、导电性好等诸多特点，使铝及其合金不但在航空、航天、舰船等军事工业，而且在建材、家电、电信和电力电缆等民用工业中占有重要地位，起着日益重要的作用。尤其是近100多年来，由于航空航天、舰船等军事工业激烈竞争的需要，汽车摩托车工业、建材工业的发展、铸造和压延技术及设备的进步以及铝合金所具有的优势，使铝合金成为20世纪发展的最快、使用量最多的非铁合金材料。当今的能源紧张、环境保护等全球性问题也对铝合金的发展和应用提出越来越高的要求。以7xxx为代号的Al-Zn-Mg-Cu系形变超高强铝合金，具有高的比强度和刚度、易加工、较好的耐腐蚀性能和较高的断裂韧性等优点，广泛应用于航空和航天领域。7A04铝合金是超高强度铝合金中相当成熟、使用较久和较广的一种形变铝合金。该合金的特点：强度高，热处理强化效果好，退火和新淬火状态下塑性中等；其缺点是组织稳定性不好、低频疲劳强度低、有应力腐蚀开裂倾向。本文着眼于当今超高强铝合金发展趋势，以7A04铝合金为参照，以Ni和稀土（RE）为添加合金元素，采用坩锅炉熔炼，借助金相分析、X—射线衍射分析、扫描电子显微镜分析以及力学性能测试等分析手段，详细研究了不同含量RE和Ni对铸造Al-Zn-Mg-Cu铝合金微观组织和相关力学性能的影响机理，寻求最佳的合金元素加入量和适宜的生产工艺，为超高强铝合金特别是铸造高强度铝合金的发展提供理论依据。在不含RE或RE含量较低时，晶粒和晶界共晶化合物粗大，当RE含量在1.0％时，晶粒明显变得细小，晶界上粗大的共晶化合物基本消失，晶界变得干净，并且晶内化合物也随RE含量的升高而变得细小。论证了RE在Al-Zn-Mg-Cu铝合金中起到良好的变质、除气精炼以及合金化的作用。铸造Al-Zn-Mg-Cu高强度铝合金在铸态下其强度基本随Ni的含量在0～1％范围内上升而升高，在经过T5热处理后，强度和伸长率在Ni含量为0.25％（wt）时达到最高值。证明铸造Al-Zn-Mg-Cu高强度铝合金在Ni含量为0.25％时具有良好的时效硬化效果。检测分析显示在此含量下Ni的存在形式主要是AlNi和Al7Cu4Ni相；而当Ni含量较高是，生成的大条块状新相AlNi3大大降低合金性能。RE和Ni在铸造铝合金Al-6.5Zn-2.6Mg-1.8Cu-0.4Mn中的最佳加入量为1％（wt）和0.25％（wt），在此含量下铸态强度和伸长率分别为178MPa和0.3％，经过T5热处理后合金最高拉伸强度可达402MPa，同时伸长率也达到最大值3.3％。