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传统的2219和2618耐热铝合金由于具有较高的强度和良好的耐热性能,被广泛应用于航空航天领域。但当工作温度超过200℃以后,主要强化相的粗化使其力学性能显著下降,难以满足新一代飞行器、推进器等结构部件对使用温度的要求。与传统耐热铝合金相比,添加Ag的Al-Cu-Mg系耐热铝合金不仅具有较高的室温强度和较好的耐损伤性能,而且还具有优异的耐热性能和热稳定性。这种新型耐热铝合金有望满足超音速飞机的耐热性能及经济性要求,具有广阔的应用前景。为此,采用活性熔剂保护熔炼,水冷铜模激冷铸造技术制备了含Ag和不含Ag的两种Al-Cu-Mg合金,研究了微量Ag对Al-Cu-Mg合金组织与性能的影响,并在此基础上,研究了含Ag的Al-Cu-Mg耐热铝合金的均匀化处理,热压缩变形的流变应力行为和组织演变,固溶和时效处理及其组织与性能的变化规律,热暴露及高温蠕变行为,为该系合金的成分设计、热加工工艺和热处理制度的制定以及合金的工业应用提供了依据。采用维氏硬度测试、室温和高温拉伸性能测试及金相(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析技术,研究了微量Ag对Al-Cu-Mg合金组织与性能的影响。发现微量Ag的添加在一定程度上抑制了Al-Cu-Mg合金中θ’相的析出,促进了Ω相的析出,提高了合金的时效硬化速率,缩短了峰时效时间,增大了合金的峰值硬度,使Al-Cu-Mg合金中的强化相由θ’相和少量S’相转变为Q相和少量θ’相,显著提高了合金的室温和高温强度。研究了均匀化处理对含Ag的Al-Cu-Mg耐热铝合金组织的影响,优化了合金的均匀化制度。含Ag的Al-Cu-Mg耐热铝合金铸态组织中存在严重的枝晶偏析,合金中各元素在晶内和晶界分布不均匀。随均匀化温度的升高或均匀化时间的延长,合金中的非平衡相逐渐溶解,元素分布趋于均匀。该合金适宜的均匀化制度为500℃/16h,这一制度与均匀化动力学分析得出的结果基本相符。采用热压缩模拟实验研究了含Ag的Al-Cu-Mg耐热铝合金在热变形过程中的流变应力行为,并利用OM、SEM和TEM分析技术研究了合金在热压缩变形过程中的组织演变。发现含Ag的Al-Cu-Mg耐热铝合金在高温压缩变形时的流变应力随应变速率的增大而增大,随变形温度的升高而减小,ln[sinh(ασ)]与Inε以及ln[sinh(ασ)]与1/T之间满足线性关系。合金在热压缩变形时的流变应力本构方程为ε=1.89×1013[sinh(0.0116σ)]7.29exp(-196000/RT)。采用人工神经网络对合金高温变形的流变行为进行了预测,预测结果与实验结果吻合得较好。随热变形温度的升高或应变速率的减小,合金晶粒发生长大,位错密度减小,再结晶体积分数增大,合金的软化机制由动态回复转变为动态再结晶。加工图表明合金存在两个失稳区,温度为300-400℃、应变速率为0.1-10s-1和温度为460-500℃、应变速率为1.0-10s-1。产生失稳的主要原因是局部流变和断裂。合金较适宜的加工条件是温度为385-460℃、应变速率为0.001-0.003s-1。研究了固溶、单级时效、形变时效和断续时效对含Ag的Al-Cu-Mg耐热铝合金组织与性能的影响,优化了合金的固溶时效处理制度。合金适宜的固溶一单级时效处理制度为515℃/1.5h水淬+185℃/4h时效,在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为505MPa、443MPa和12.2%。形变时效能够提高合金的时效硬化速率,促进Q相和θ’相在位错处形核,细化晶内和晶界析出相；合金的强度随着预变形量的增加先减小后增大,合金适宜的预变形量为4%；经4%预变形+185℃/2h时效后,合金的抗拉强度为516MPa,屈服强度为453MPa,伸长率为12.1%。断续时效在二次时效温度较低时能够促进θ’相的析出,提高合金的伸长率；二次时效温度较高时能够促进Ω相的析出并细化Ω相,改善析出相在晶界的分布,提高合金的强度和塑性；合金适宜的断续时效制度为185℃/2h+150℃/6h,经此时效制度处理后,合金的抗拉强度为518MPa,屈服强度为454MPa,伸长率为13.8%。采用热暴露实验,对比研究了欠时效态和峰时效态含Ag的Al-Cu-Mg耐热铝合金组织与性能随温度和时间的变化,并探讨了合金的热稳定机制。欠时效态和峰时效态合金在250℃以下均具有良好的热稳定性。随热暴露时间的延长或温度的升高,峰时效态合金中的主要强化相Ω相和θ’相尺寸逐渐增大,数量逐渐减少,合金强度逐渐降低。在100-150℃下,欠时效态合金中Ω相和θ’相发生了二次析出,合金强度随热暴露时间的延长先增大后缓慢减小；在200-300℃下,欠时效态合金强度随热暴露时间的延长或温度的升高逐渐减小对比研究了欠时效态和峰时效态含Ag的Al-Cu-Mg耐热铝合金的高温蠕变行为,并采用SEM和TEM分析技术研究了合金在蠕变过程中的组织演变。含Ag的Al-Cu-Mg耐热铝合金具有良好的抗高温蠕变性能。欠时效态合金在蠕变过程中Ω相和θ’相均发生了动态析出,其稳态蠕变速率和强化相的长大速率均低于峰时效态合金。合金的稳态蠕变速率随蠕变温度的升高或蠕变应力的增大而增大,三者之间的本构关系可描述为ε=7.60×10-4σ3.60exp(-102000/RT)。随着蠕变的进行,蠕变机制由初期的位错机制逐渐转变为晶内扩散机制。