应力场作为一种特殊的外场,对改变析出相的形态、分布、体积分数等性质具有传统时效方式无法替代的功能。本文以Al-0.1at%Sc铝合金为研究对象,采用透射电子显微镜(TEM)、高分辨电子显微镜(HRTEM)等分析手段,结合电导率、维氏硬度测试,研究了拉应力场对铝合金时效行为的影响。利用第一性原理计算方法,并结合经典形核理论,分析和探讨了拉应力场对合金形核热力学和动力学的影响,研究结果表明：1、拉应力加快了时效硬化速率并且增大了时效硬度值。应力场增大了析出相的体积分数、减小了析出相的间距。应力场增大了合金的电导率,使用修正后的Matthiessen公式进行电导率的计算结果与实验值基本吻合。2、拉应变改变了A1原子和Sc原子在基体中的扩散行为。对于A1的自扩散和Sc在铝中的杂质扩散,应变作用下,与应变垂直的扩散方向上的扩散激活能减小,与应变呈45度的扩散方向上的扩散激活能增大。3、应变增大了各体系的振动熵。应变对A13Sc在A1中的溶解焓的改变不大,但显著减小了溶解熵,总体上使溶解自由能增大。应变使固溶度曲线的位置上移,使析出相形核具有更大的驱动力。4、随着温度的增加,Sc在A1中的活度增大,在计算的所有温度范围内,应变使Sc在Al中的活度增大。随着温度的升高,A13Sc与A1的界面能减小,应变使A13Sc与A1的界面能减小,当应变方向与界面平行时,界面能的减小幅度较大。5、应变使形核驱动力增大,在600K温度下,与不施加应变相比,0.1%、0.5%、1%的应变下驱动力分别增大15%、28%和37%。应变减小了临界形核尺寸,并通过减小形核功和扩散激活能增大了形核率。