Al-Zn-Mg-Cu合金是可热处理强化的高强铝合金,在经过一系列热处理后可以获得与普通钢铁相当的强度,而重量却不到钢铁的二分之一,是制造航空航天器结构件的重要轻质材料。固溶、淬火和时效处理是Al-Zn-Mg-Cu合金获得优异性能的关键热处理工艺,通过控制工艺参数实现对微观组织和性能的调控一直是研究的热点。在固溶处理过程中,研究大多集中于提高固溶温度、延长固溶时间以期获得更大的过饱和度,但却对发生在固溶升温过程中的第二相溶解、回复和再结晶之间的关系研究不多。对于厚板而言,通过预拉伸变形释放淬火应力是必不可少的生产工序,但预拉伸变形对人工时效析出行为的影响比较复杂,还存在较大争议,而其对自然时效过程GP区形成的影响更是鲜有研究报道。本论文以两种典型的Al-Zn-Mg-Cu合金——AA7075和AA7085合金为对象,运用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、电子背散射衍射（EBSD）、X射线衍射（XRD）和小角度X射线散射（SAXS）等表征手段以及硬度测试、电导率测试、拉伸性能和耐腐蚀性能测试等测试方法,研究了固溶升温速率、淬火速率、预拉伸变形等工艺参数对Al-Zn-Mg-Cu合金的微观组织、织构、时效析出和性能的影响,为合金的微观组织调控和热处理工艺优化提供理论指导。重点通过研究不同固溶升温速率下微观组织演变及其对性能的影响,系统探究升温过程中第二相的溶解对Al-Zn-Mg-Cu合金的回复和再结晶以及最终性能的影响;通过结合过量空位模型（Excess Vacancy Model）,系统研究在AA7085合金的自然时效过程中预拉伸引入的缺陷（空位和位错）对GP区形成的影响;通过结合析出动力学模型,揭示预拉伸变形对AA7085合金人工时效析出行为及力学性能的影响。本文研究结果如下:（1）固溶处理的升温速率显著影响Al-Zn-Mg-Cu合金的微观组织。在固溶处理后,快速升温和缓慢升温的合金均获得了沿RD方向拉长的晶粒组织,但快速升温样品的晶粒比缓慢升温的样品细小得多。这是因为在快速升温过程中,回复程度低,剩余的析出相（Precipitate）数量多,而缓慢升温过程的回复程度高,剩余的析出相数量少。回复消耗变形储存能,导致再结晶形核和晶粒长大的驱动力降低,并且剩余的析出相与小尺寸的过剩相（Constituent）和弥散相（Dispersoid）共同起到钉扎晶界的作用,所以快速升温合金的晶粒组织得到了细化。（2）微观组织的变化显著改变Al-Zn-Mg-Cu合金的拉伸性能和耐腐蚀性能。在固溶处理后,快速升温的合金具有较弱的织构和较低的晶粒拉长程度,而缓慢升温的合金织构强度较高且晶粒拉长程度更大,因此,在人工时效后,快速升温的合金沿不同方向的拉伸强度差异小,各向异性指数Δr值小,而缓慢升温的合金拉伸强度差异大,各向异性指数Δr值大。快速升温合金的耐应力腐蚀和晶间腐蚀性能也优于缓慢升温的合金,这是由于小尺寸晶粒的晶界析出相覆盖率高于大尺寸晶粒的晶界析出相覆盖率。（3）通过采用不同的淬火介质获得不同的淬火速率,能够显著改变Al-Zn-MgCu合金的析出强化能力。室温水和60°C水的淬火速率均大于合金的临界淬火速率,过饱和固溶体在淬火时没有发生脱溶分解;沸水和空气的淬火速率小于临界淬火速率,过饱和固溶体发生脱溶并在晶界和晶内形成了粗大的淬火析出相η以及晶界无析出带。在人工时效后,采用室温水和60°C水淬火的合金时效强化能力最强,均获得了最大的力学性能;在沸水和空气淬火的合金中,由于淬火时析出的η相消耗溶质原子,导致强化相η′的析出大幅减少,所以析出强化能力显著降低。（4）在自然时效过程,预拉伸变形能够缩短GP区形成的孕育期,降低自然时效硬化速率,这与预拉伸变形引入的位错和过量空位有关。预拉伸变形量越大,预拉伸完成时的位错密度越大;通过过量空位模型计算发现,预拉伸完成时的空位浓度也随着变形量的增大而增大。在自然时效初始阶段,过量空位和位错促进溶质原子扩散,从而缩短GP区形成的孕育期。由于在预拉伸变形量大的合金中位错密度大,所以空位阱的数量多,空位的湮灭速率快、浓度降低明显,空位浓度的降低使得溶质原子的扩散速率减小,从而导致在随后的自然时效过程中,预拉伸变形量大的合金时效硬化速率反而慢。（5）在人工时效的升温过程,GPI区和η′相的形成显著提高AA7085合金的硬度,且未预拉伸的合金时效硬化速率快,而经过预拉伸的合金时效硬化速率慢,从而在时效升温过程结束后,未预拉伸的合金硬度大于预拉伸的合金。这是由于在未预拉伸的合金中位错密度低,空位阱数量少,在人工时效的升温过程中仍具有较高的空位浓度,所以溶质原子的有效扩散系数大,促进了GPI区和η′相的形成,而在预拉伸的合金中,空位浓度已降至较低水平,所以溶质原子的有效扩散系数小,对GPI区和η′相形成的促进作用小。在达到人工时效温度后,未预拉伸合金的析出相尺寸和硬度均大于经过预拉伸的合金。在人工时效保温24小时后,预拉伸引入的位错作为平衡相η的形核点,使η相直接从基体中析出并消耗溶质原子,降低了η′相的析出数量,导致预拉伸的合金虽然具有更大的析出相平均尺寸,但硬度却小于未预拉伸的合金。