ZL205A以其良好的综合性能在航空飞行器等关键领域得到了广泛的应用,但由于该合金较宽的结晶温度区间及不同冷却条件下形成复杂的相结构,严重限制了该合金在高性能零件及国民经济中更广泛的应用。本研究通过设计不同壁厚阶梯状结构在近平衡凝固条件Ⅰ（黏土砂型中缓冷）、近平衡凝固条件Ⅱ（覆膜砂型中凝固）和高温度梯度冷却条件III（厚壁金属型中快速冷却）,分别在不同冷却条件下制备出不同厚度ZL205A合金试样,系统研究了不同凝固条件、型壁非对称散热及T5处理时合金的凝固组织和力学性能,探索了合金的相变规律及组织和性能的关联效应。结果表明,在不同铸型中所浇注出来的ZL205A合金组织和性能有着明显的差异,在薄壁处晶粒更加细化。随壁厚的增加,近平衡凝固条件下合金晶粒不断变大,晶界也随着壁厚的增加而变宽。近平衡凝固条件Ⅰ中合金的抗拉强度大于条件Ⅱ中合金抗拉强度,延伸率也相差较大,且砂型Ⅱ中材料的延伸率在壁厚10 mm处达到最大为10.9%,同等状态下砂型Ⅰ中仅达到4.6%。铸态合金在固溶14 h后,大量的?相溶于?-Al基体中,且随着壁厚的增加,Cu原子的溶解度不断增大;Cu元素在?-Al基体中的含量随着固溶时间的延长而不断增加。ZL205A合金T5处理后,合金的强度及硬度都明显提升,在T5处理后,晶界处析出物的含量明显增多。通过软件分析发现,当ZL205A合金趋于近平衡凝固时,合金的相组成为Al、Al2Cu和Al20Cu2Mn3,在室温下的平衡相组成为92.13%Al,6.18%Al2Cu和1.69%Al20Cu2Mn3;当趋于非平衡凝固时,其室温的相组成为93.5%Al,6.4%Al2Cu和0.14%Al20Cu2Mn3。低温温度的过冷度大,有利于析出相的形核,但元素扩散作用小长大迟缓,而高温温度下形核难度较大但元素扩散容易。本文研究了不同温度梯度下ZL205A合金的壁厚效应。总体来讲,无论是低温度梯度还是高温度梯度,薄壁铸件的壁厚效应后十分明显。随着壁厚的增加,铸件的微观晶粒都在逐渐变大,晶界也越来越宽,晶界析出物含量也在不断增加。