6系铝合金由于具有比强度高、优良的成型性和耐腐蚀性等特点,作为轻量化材料广泛用于汽车领域。然而,6系铝合金强度不高,车辆的碰撞性能就面临着严峻的挑战。大量的工作已经表明,提高6系铝合金的强度和塑性最有效的方法就是通过引入其它金属元素与其进行合金化处理,并且通过调控6系铝合金强化相析出来制备出性能优异的合金。其主要研究内容及创新点如下:1、基于维氏硬度,对含Sc 6063铝合金的合适固溶处理温度和时间及其多段时效的热处理工艺进行探索,具体的热处理工艺为:550°C保温2 h,立即进行250°C保温1 h,最终进行170°C保温8 h。2、为了研究Sc对6063铝合金的影响,通过使用原子尺度扫描透射电子显微镜、电子能量损失谱和第一性原理计算,发现在170°C时效过程中控制含Sc 6063铝合金性能的基本机制:SSSS→atomic clusters→GP zones→β"/sub-B’→β"/sub B’-VSc→β’,其中Sc可以占据在sub B’结构中,在β"相中形成sub B’-VSc结构,形成的sub B’-VSc结构可以抑制β"相的转变与粗化,导致形成极长的β"相。3、高分辨透射电镜发现6063铝合金在170°C时效过程中B’相可能对β"向β’转变有影响,提出两条潜在的析出相演化路径。4、研究Sc对B’相的影响,对Sc在B’相中可能的不同占位进行探索,第一性原理计算结果表明:Sc倾向取代B’相Mg原子的位置。