对于可热处理强化型铝合金而言,其经历的加工工艺对最终的性能有很大的影响。热机械处理是将塑性变形和热处理结合,通过调控位错结构和密度、晶粒尺寸大小和析出相的析出特征（尺寸、密度等）来充分提升合金的强化潜力,是一种典型且有广阔应用前景的加工方法。塑性变形和后续热处理过程中微观组织结构演变较为复杂,目前对上述过程的认识尚不全面,导致合金经热机械处理后难以获得较为理想的性能。此外,调控变形前合金元素的聚集状态和在析出相的析出温度下进行温变形对析出相分布以及晶粒组织演变具有重要影响。因此,探索热机械处理（固溶、形变和时效组合）对于调控合金的微观组织结构进而改善其性能至关重要。本文以一种新型Al-Cu-Mn合金为例,主要研究合金热机械处理过程中的微观组织演变及加工后力学性能,并借助TEM、SEM、XRD等手段对典型的强化机制进行定量分析进而揭示合金性能提高的微观机理。主要结论如下:（1）固溶和时效工艺对该铝合金性能的影响为:随固溶温度的升高或固溶时间的延长,原始铸造T6态合金中未溶相的数量逐渐减少,固溶温度和时间分别以530℃和16 h为界其强度和塑性均呈现先增后降的趋势,TEM结果表明该状态下基体中留有尺寸为200 nm左右的棒状T相,即适量的未溶第二相可以改善合金的力学性能。在时效过程,根据160℃×10 h强塑性匹配较好样品的TEM图像可推断出,此高强度铝合金在530℃下固溶16 h后水冷,再经160℃时效10 h后空冷所得组织较好,强韧度匹配相对最佳,抗拉强度最高为478 MPa,延伸率11.8%。（2）大变形量的冷轧变形和后续时效显著影响合金的组织及性能。随着变形量的增加（最大变形量～90%）,固溶后粗大的等轴晶逐渐破碎细化,并且在变形试样的纵截面中可逐渐形成典型的纤维组织。固溶处理后残留的T相在形变和后续时效过程中起到了一定的晶粒细化作用。形变合金在较低温度时效时,发生回复和析出。随着时效时间的延长,高密度的位错等缺陷通过剧烈的回复（滑移、攀移）逐渐形成了平均尺寸为～184 nm的超细晶/纳米晶。固溶处理后残留的棒状T相在轧制变形过程中由于在其周围产生一定的应变梯度,显著促进了组织细化。高密度的位错缺陷为析出相形核提供了大量的位置,因此后续低温时效过程中可在基体内形成大量的纳米析出相。固溶后合金晶粒组织无明显的择优取向,取向随机。轧制变形后形变织构（Brass{110}<112>、Copper{112}<111>、S{123}<634>）的极密度和百分含量急剧增高,后续的低温时效未明显改变织构的类型和百分含量。高密度的纳米析出相、微纳尺度的晶粒和高泰勒因子的织构同时提高了轧制板材的强度和拉伸塑性。（3）对固溶态合金进行预时效处理,使合金内部具有一定数量的可变形析出相,通过深冷轧制变形促使其发生回溶,而回溶的溶质原子偏聚于位错处形成溶质原子团簇。温变形促使偏聚的溶质原子发生扩散,在基体中形成细小密集的GP区,后续时效时这些GP区可直接转变成θ′相。通过预时效和温变形调控后续时效初始阶段的析出行为,能使样品在后续时效过程中在亚晶内/基体内部得到较为均匀分布的析出相,细小密集的析出相能有效抑制亚晶界的迁移,有利于得到更多细小的亚晶粒。改善后的热机械处理工艺能有效提高合金的力学性能,温变形样品时效后的硬度高于固溶-冷轧-时效样品的硬度。相比于传统T6态合金,温变形时效后合金的屈服强度提高了71%,且拉伸塑性相近。