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本论文主要以稀土元素和过渡元素在铝合金中多元复合微合金化为研究主线，通过在Al-Zn-Mg-Cu合金中复合添加微量Er、Zr元素，设计并制备出一种新型高强铝合金7E49合金，通过塑性变形和多级热处理等手段调控合金的微观组织以获得高强、耐蚀等性能的多相适配微结构组织模式，旨在为该合金的工业化推广应用提供理论和实验依据。 在铝中单一地添加Er、Zr、Hf元素会不同提高合金的力学性能，但效果并不明显。通过对Er、Zr、Hf在铝中的复合微合金化研究，结果表明，由于各元素相互间的协同作用及扩散速率的差异性，Al-Er-Zr、Al-Er-Hf和Al-Er-Zr-Hf合金中能形成核壳结构的Al3M复合析出相，赋予合金显著的时效强化效应。此外，L12结构的Al3M相具有优异的热稳定性，能有效阻碍位错等亚结构迁移，抑制变形组织再结晶，提高合金再结晶温度。 7E49铸态合金组织存在严重偏析，晶界偏聚大量的低熔点非平衡相和难熔相。通过对7E49铸态合金进行均匀化处理，研究发现合金最适宜单级均匀化为470℃/24h，能有效消除偏析和初生相，这与均匀化动力学分析结果相符合。相比单级均匀化，采用双级均匀化或缓慢升温均匀化处理不仅能消除铸态合金偏析组织和初生相，还能有效改善Al3(Er,Zr)析出相特征，提高合金的强度和抗再结晶性能。高温均匀化中Al3(Er,Zr)析出相长大粗化机制主要由元素体扩散速率和相与基体的界面反应速率共同控制。 采用热压缩模拟实验研究7E49合金高温热变形行为并构建合金的热加工图，探索在热塑性变形中Al3(Er,Zr)析出相对微观组织演变的影响。研究结果发现7E49合金高温流变应力随变形温度升高而降低，随应变速率增大而增大。合金流变应力本构方程可用含Zener-Hollomon参数的双曲正弦式方程表示。该模型能精确地预测合金高温流变行为。弥散分布的Al3(Er,Zr)纳米析出相在热变形中有效地钉扎亚晶界及位错，抑制动态再结晶行为，合金软化机制主要为动态回复。7E49合金热加工图表明合金最适宜的热加工参数在应变速率为0.001～0.045s-1，温度为380～460℃区域内，加工耗散效率达到20％以上，峰值耗散效率在380℃/0.001s-1附近区域出现，达到36％以上;合金热加工稳定区组织主要以动态回复为主，而失稳区组织主要呈现局部流变和变形带等特征。 挤压态7E49合金含大量破碎的第二相颗粒并沿挤压方向线状分布，体积分数约7.55％;合金组织为动态回复并伴有少许再结晶晶粒，约3.95％左右。通过对热挤压态7E49合金进行固溶处理，研究结果发现固溶温度比固溶时间对合金影响更加显著，但过高的固溶温度会增加再结晶分数，不利于合金的性能。最适宜的单级固溶工艺为470℃/2h，此时合金中残留相含量约0.4％，再结晶分数为9.59％,经120℃/24h时效后合金的抗拉强度、屈服强度及延伸率分别为646MPa、608MPa和9.5％。双级强化固溶处理能获得更低的残留相和再结晶分数，使合金具备更高的时效性能;高温预时效处理合金的再结晶分数低，第二相粒子含量增加但尺寸细小，为预时效析出并粗化的MgZn2相。在再结晶退火中，合金硬度演变是由固溶强化和变形组织回复与再结晶软化联合主导，二者呈现相互竞争关系。Al3(Er,Zr)析出相在固溶处理和再结晶退火中对稳定合金的变形组织发挥着重要作用。 通过研究单级时效，双级时效及三级回归再时效对7E49合金组织演变与性能的影响，优化出高强、耐蚀的多相适配微结构组织模式。研究结果表明单级峰时效(T6)后合金具备较高的强度，基体强化相以细小弥散分布的GP区和η相为主，晶界析出相细小连续分布，无明显的晶界无析出带，合金剥落腐蚀性能较差，为EC级以下。经120℃/4h+(150～170℃)/xh双级时效处理，合金强度有所降低，基体强化相以η相和η相为主，尺寸略大，但晶界析出相呈现断续分布，并存在晶界无析出带，合金耐蚀性能得到改善;最优的第二级时效工艺为150℃/(18-48)h、160℃/(6-36)h和170℃/(2-16)h，合金屈服强度在450MPa以上，剥落腐蚀性能为EA或PC级。合金经回归再时效处理，不仅能获得T6态合金的晶内析出相的组织模式，使合金具备较高强度，同时拥有双级过时效态合金的晶界析出相及无析出带的组织模式，赋予了合金优异的耐蚀性能，最适宜回归处理工艺为170℃/80～120min、180℃/60～120min和190℃/20～120min。7E49合金获得高强度和优异耐蚀性能所对应的组织是多相适配的微结构模式。