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作为我国自主开发并投入使用的高强铸造Al-Cu合金,ZL205A合金在很多领域得到广泛应用,随着材料工业及制造技术的发展进步,对ZL205A合金的使用性能也提出了更高的要求。本文针对ZL205A合金在航空、航天以及军事工业中的应用,以进一步提高ZL205A合金塑性及疲劳寿命为背景,通过时效硬化曲线、拉伸测试、疲劳测试、SEM、EDS、TEM及STEM等检测方法研究了Cd、Ag元素对合金晶体结构、强化相、PFZs、室温拉伸性能及疲劳寿命的影响,研究Cd、Ag对ZL205A合金微观组织与综合力学性能的作用规律,揭示Cd、Ag合金元素对ZL205A合金组织的作用机理。实验结果表明,不同Cd、Ag含量对ZL205A合金晶粒尺寸结构,PFZ区域等均不产生影响。Cd元素含量的增加促进了合金时效硬化响应速度,合金中Cd含量从0.1wt.%上升至0.18wt.%时,由于Cd固溶到合金基体中形成的Cd’粒子促进了θ’相的析出,合金中析出相变短变多,当Cd含量达到0.18wt.%时,合金中开始出现晶间残留富Cd相,这对合金力学性能是有害的;当合金中Cd含量为0.38wt.%时,由于Cd元素在合金中溶解度较低,更多的Cd元素以残留相的形式存在于晶间,因此合金中析出相形貌数量与0.18wt.%Cd合金相近。ZL205A合金中Cd元素由0.1wt.%上升到0.18wt.%时,合金屈服强度从403MPa增加到443.6MPa,延伸率从2.5%下降到1.38%;Cd含量为0.38wt.%时,强度轻微下降至440MPa,延伸率则下降至1.2%,合金强度及塑性变化主要是受到析出相及晶间残留富Cd相的影响。ZL205A合金中添加Ag元素后,合金时效响应过程受到抑制,达到峰时效时间延后,峰值硬度下降。由于Ag元素优先与空位结合,抑制了Cu原子在合金基体中的移动,因此随着Ag元素含量的增加,合金中欠时效状态的θ’’及θ’相数量减少,且当Ag含量超过0.12wt.%时,合金中几乎没有析出θ’相;Ag元素会优先偏聚在α(Al)-θ’相共格界面处,影响合金析出相厚度方向的生长,析出相朝着长度方向生长,因此峰时效状态时,随着Ag元素含量增加,合金中不仅θ’’及θ’相数量减少,而且θ’还变得更细更长,当Ag含量≥0.23wt.%后,合金中θ’相几乎没有析出,合金中的强化相以θ’’相为主,Ag元素对合金时效响应过程的抑制作用随着Ag含量上升变得更强烈。随着ZL205A合金中Ag含量的增加,合金强度下降,塑性则是随着Ag含量的增加而逐渐上升,添加0.06wt%Ag后,强度由443.6MPa下降到421MPa,延伸率由1.38%提升到1.9%;添加0.12wt%Ag元素后,强度下降到340MPa,延伸率提高到3.5%;而Ag元素含量超过0.23wt%后,合金强度下降到302MPa,延伸率提升到4.6%。同时Ag的添加明显提升了合金疲劳寿命,随着Ag元素含量的增加,合金疲劳断口处裂纹扩展区面积逐渐增加,疲劳辉纹也由脆性疲劳特征转变为韧性疲劳,同时合金中疲劳辉纹的数量越来越多,且疲劳辉纹的间距越来越窄,这些变化表现出合金疲劳寿命提升。当合金中Ag元素含量超过0.23wt.%时,强度与塑性变化趋于稳定,疲劳寿命则由10~6数量级提升到了10~7数量级。