可热处理强化Al-Zn-Mg-Cu系合金具有高比强度、良好的成形性和耐蚀性等优点,常作为减重材料广泛应用于航空航天与汽车运输领域。该系列合金的高强度主要来源于热处理过程中形成的、大量弥散分布的纳米时效析出相。Al-Zn-Mg-Cu系合金成分覆盖范围广,其组成元素含量与合金的析出行为和力学性能密切相关。因此,理解合金成分设计与析出相在时效过程中的形成和演变规律及其对合金性能的影响对于进一步提升合金的性能具有非常重要的意义。此外,在Al-Zn-Mg-Cu合金的生产中,预处理工艺也是一种常见的改善合金性能的手段,但是预时效和预变形对于不同成分Al-Zn-Mg-Cu合金在随后人工时效过程中析出行为的影响及其强化机制还有待明确。因此,本研究设计了五种具有不同Zn、Mg含量及Zn/Mg比的Al-Zn-Mg-Cu合金,通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和三维原子探针（3DAP）等表征技术,结合时效硬度测试和拉伸性能测试,系统地研究了:（1）Al-Zn-MgCu合金中T’相和η’相的共同析出行为及其相分数的调控方法;（2）Zn/Mg比对双相强化Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织及力学性能的影响;（3）预处理对双相强化AlZn-Mg-Cu合金人工时效过程中析出行为的影响及强化机制。主要结论如下:（1）Zn/Mg比显著影响Al-Zn-Mg-Cu合金的时效析出序列。在低Zn/Mg比的合金中仅存在T’相的析出序列,提高合金的Zn/Mg比促进了η’相的析出,此时合金中同时存在T’相和η’相的析出序列,形成了以T’相和η’相共同强化的Al-Zn-MgCu合金体系。（2）T’相和η’相在不同时效温度下的析出行为不同,这与GP区的相变路径有关。其中,较高的时效温度有利于T’相的析出,而较低的时效温度有利于η’相的析出。在120°C时效时,合金中η’相的相分数随时效时间的延长而增加,同时T’相的相分数减少。而在150°C时效时,T’相和η’相的相分数在时效过程中保持不变。GP区的Zn/Mg比是影响其相变路径的关键因素,Zn/Mg比较低的GP区倾向于转变为T’相,Zn/Mg比较高的GP区倾向于转变为η’相。（3）Al-Zn-Mg-Cu合金的时效强度及时效响应速度与合金的Zn/Mg比及总溶质（Zn+Mg+Cu）含量相关。合金的Zn/Mg比决定时效进程的快慢,Zn/Mg比越高,时效进程越快。这与T’相和η’相的相分数的改变有关,Zn/Mg比的增加提高了η’相的相分数,降低了T’相的相分数,且η’相具有更快的时效强化响应及更高的强化效果。而合金的强度与总溶质（Zn+Mg+Cu）含量成正比,溶质含量越高,合金的强度越高。溶质含量的增加促进析出相的形成,提高了析出相的数量密度,形成细小、致密的分布以及较窄的晶界无析出带。（4）在同一合金中,T’相和η’相的成分不同,但其Zn/Mg比十分接近。在峰时效态下,析出相成分的Zn/Mg比随合金成分Zn/Mg比的增加单调递增。析出相的成分具有明显的尺寸效应,其中Zn、Mg浓度随析出相尺寸的增大而升高（Zn:30～45 at.%,Mg:20～30%at.%）,而Al、Cu浓度随析出相尺寸的增加而降低（Al:30～40 at.%,Cu:＜3 at.%）。（5）预时效能有效地促进晶界附近析出相的形成,使晶界无析出带变窄,从而显著提高Al-Zn-Mg-Cu合金的力学性能。尤其是对于中等强度的A1、A2和A5合金,其硬度分别提升了10～14 HV,14～18 HV和26～32 HV。在120°C预时效不同时间的合金可获得一致的强度,但较长时间的预时效有利于形成更小尺寸的析出相及更窄的晶界无析出相带,从而提高合金的延伸率。（6）预拉伸对Al-Zn-Mg-Cu合金力学性能的影响与合金成分相关。在以T’相为主要析出相的低Zn/Mg比合金中,基体中析出相均匀形核速率较慢,且预拉伸引入的位错使析出相快速粗化,造成析出相的数量密度显著下降,从而使合金的强度下降。在以η’相为主要析出相的高Zn/Mg比合金中,基体中析出相均匀形核速率较快,同时预拉伸引入的位错作为析出相的形核位点促进析出,提高了析出相的数量密度,使强度提高。预拉伸前的预时效有利于改善合金在预拉伸过程中位错的分布,均匀分布的位错使合金在人工时效过程中形成的析出相尺寸更小、分布更均匀。