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本论文在6082锻造A1-Mg-Si合金基础上，优化了合金成分，通过添加合金元素Cu及微量合金元素Zr、Ti、Cr并结合合理的冶炼与热处理工艺等手段，研制出一种新型的锻造铝合金材料。该新型锻铝合金材料及其所制备出的零件性能均超过德国大众铝合金AS28的力学性能标准。同时本研究借助透射电镜、高分辨电镜、扫描电镜及三维原子探针等微观分析测试手段，针对元素Mg、si、Cu、Mn及微合金元素Zr对6082合金组织和性能的影响进行了较为系统地研究，并对所添加的元素在合金中的存在形式和作用机理进行了探讨。
通过电镜观察并结合能谱分析发现，6082合金经过540Z：固溶处理1小时，170℃时效8小时后，合金基体上可以观察到非常细小而且弥散分布的针状β”析出相。6082合金经过均匀化退火处理后，合金基体中析出许多AlMnSi粒子，通过高分辨电镜观察发现，AlMnSi粒子晶格间距约为0.94nm。通过对6082Al-Mg-Si合金在时效过程中电阻的连续测量发现，6082合金在170℃、200℃、250℃时效过程中的电阻率均先呈现出快速增加的趋势，达到最大值后，随着时效时间的进一步延长而逐渐降低。根据电阻率与新相转变体积分数之间的线性关系得出在170℃、200℃、250℃下6082Al-Mg-Si合金时效初期的Avrami相变动力学方程。
本研究借助透射电镜、高分辨电镜及三维原子探针详细研究了添加元素Cu对Al-Mg-Si合金时效析出过程的影响，并对元素Cu在合金微观组织中的存在形式和作用机理进行了探讨，应用三维原子探针技术对合金在时效过程中各个时期析出相粒子成分的变化进行了系统地研究和分析。通过三维原子探针的元素分布图可以明显看出，添加元素Cu后，时效初期合金中形成了大量由Mg、Si、Cu三种元素组成的GP区，元素Cu的存在促进了合金时效初期GP区的形成，但并没有改变GP区中Mg和Si的原子比率。通过Mg、Si、Cu原子的扩散，含0.6％Cu的合金在170℃时效4小时后，合金中的β”析出相逐渐转变成了O’析出相。以往的研究则认为Q’析出相仅在过时效状态下才能观察到，O’析出相对合金的时效硬化没有作用。在170℃时效过程中，添加0.6％Cu的6082Al-Mg-Si合金的析出顺序为．SSSS→GP区→针形β→板条形Q’。在250℃下进行保温的条件下，随着保温时间的延长，未添加Cu的合金硬度下降趋势比含Cu合金要明显得多，这说明含Cu合金中所形成的Q’析出相粒子比未含Cu合金的β”析出相粒子有更好的耐热性能。从三维原子探针成分深度图中可以发现，在Q’析出相中，Cu原子主要偏聚在Q’/α-Al的界面附近，Mg和Si原子则集中分布在Q’的中心区域。由于元素Cu较低的扩散系数，这样的元素分布能够阻碍和延缓Q’相的粗化。
本文研究了微合金元素zr对6082合金力学性能、耐热性能、组织等方面的影响，同时对不同含量Zr、Cr、Ti元素对工业纯铝再结晶温度影响进行比较和研究。结果表明，含zr合金比未含zr合金有高的耐热性能，Al-Mg-Si合金加入元素zr后，其力学性能均有一定程度的提高。含zr合金中形成的A13Zr粒子有利于提高合金的强度和热稳定性。在工业纯铝中添加元素Zr、Cr、Ti能够有效提高工业纯铝的再结晶温度。
本文所研制的新型锻铝合金材料其抗拉强度≥450Mpa，屈服强度≥415MDa，比原6082合金强度提高20％。所研制的锻铝合金材料在140℃1000小时的耐热实验中力学性能均高于德国的AS28合金。在250℃下保温9小时后，耐热性比6082合金提高10％以上。新型锻铝合金材料及其所制备出汽车零件性能均超过德国大众铝合金(AS28)力学性能标准，并进行了批量生产，效果良好。