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本论文采用Kinetic Monte Carlo方法，借助于计算机模拟研究了几种典型的铝合金Al-Ag、Al-Zn-Mg、Al-Cu-Mg-Si时效早期纳米团簇的演变过程，并研究了微量元素对Al-Ag、Al-Zn-Mg合金时效早期纳米团簇演变的影响，进而探讨了其对时效后期相变过程的影响。得到了以下结论。
1、从模拟结果上看，铝合金时效早期的演化方式丰富多样，而不同的演化方式往往与随后的形核长大过程密切相关：
1)在二元Al-4Ag合金中，时效早期的原子团簇演化过程主要是以溶质原子的显著Clustering过程为主；
2)在Al-3.5Zn、Al-2.5Mg二元合金中，早期的原子团簇演化过程并不十分明显，而在三元Al-3.5Zn-2.5Mg合金中，时效初期形成了短程有序的Zn/Mg Co-Clusters，这与Mg原子的媒介催化(MeAiated Activator)的作用有关；
3)在四元的Al-1.8Cu-0.5Mg-0.4Si合金中，合金时效初期快速形成了明显的Si Clusters、Si/Va co-clusters以及少量Cu/Si、Cu/Mg/Si/Vaeancy复合团簇结构。
2、微合金化元素对铝合金时效过程的作用主要是通过微量元素与溶质原子、微量元素与空位之间的相互作用来实现的。
1)在Al-Ag合金中，In、Sn、Be元素显著地抑制了合金时效初期的Ag原子的偏聚。其中In原子是通过在局部锁定离散的空位，降低空位的可动性；Sn、Be原子是通过捕获大量空位，一方面降低空位可动性，另一方面在动力学上也易造成空位坍塌而湮灭；
2)Li、Zn元素对时效早期Ag原子的团聚影响较小，这与Li、Zn原子与Ag原子和空位均无明显作用有关：
3)在Al-3.5Zn-2.5Mg合金中，Ag、Cu的添加对Zn/Mg复合团簇结构的形成没有明显的影响，大部分Ag、Cu原子分布在Zn/Mg团簇的周围；
4)Be元素的添加抑制了Zn/Mg复合团簇结构的长大，形成了Zn/Mg/Be短程有序的Co-Clusters，这主要是由于Be原子与Zn、Mg以及空位之间都有着强烈的相互作用有关。
3、团簇辅助形核理论是实现Clustering过程和随后时效析出过程之间跨越的理论框架，为我们理解时效早期的纳米团簇演变过程提供了思路。团簇辅助形核主要是通过团簇结构降低新相形核的界面能和剪切应变能来实现的。由团簇辅助形核理论分析得出：
1)在Al-Zn-Mg-(Cu、Ag)合金中，Cu、Ag的机制是降低了Al-Zn-Mg合金中时效析出相形核的界面能；
2)在Al-Cu-Mg-(Si)合金中，Si Clusters的机制是Si原子团簇的快速形成促使了Cu、Mg原子向Si团簇的富集，为σ相的形成提供了适宜的形核点，同时降低了σ相形核所需的能量壁垒，促进了形核。