孪晶是金属材料中一种重要的强化方式,对于面心立方金属材料而言,高比例的孪晶不仅可以提高材料的强度,还可以提高材料的晶间腐蚀抵抗力、对疲劳和蠕变的抗力以及提高材料的延展性等。但是,在层错能较高的Al及Al合金中,孪晶极少出现,因而很难被利用来提高Al合金的强度。然而,近期对超高纯铝材料的研究发现,在退火过程中,有高比例的退火孪晶出现。因此,研究清楚超高纯铝中高比例退火孪晶的形成条件、形成机理和热稳定性,对于丰富孪晶理论有着重要意义。本文以超高纯铝、Al-1%Si合金和Al-0.3%Cu合金作为研究对象,对样品进行冷轧变形和退火后,利用电子背散射衍射(EBSD)对样品在退火过程中的组织演变进行系统表征,研究不同的形变与退火工艺对超高纯铝及其合金中退火孪晶形成的影响。并对超高纯铝中退火孪晶进行三维EBSD表征,以研究样品表面对于孪晶形成的影响。同时,通过对超高纯铝和Al-0.3%Cu合金中退火孪晶进行原位退火试验,观察退火孪晶在加热条件下的动态演变,研究其热稳定性。研究得出的主要结论有:(1)中等形变量有利于退火孪晶的形成,孪晶比例在50%压下量、200℃退火20 min的条件下可以达到20.53%的最大值。(2)孪晶比例随再结晶体积分数的增大而增大,对于不同形变量的超高纯铝,孪晶比例峰值皆位于再结晶体积分数大于90%的样品中。在再结晶区域的晶粒长大过程中,孪晶比例逐渐下降。(3)材料表面有利于退火孪晶的形成,但退火孪晶不仅形成于超高纯铝的表面,在超高纯体材料内部也可以形成高比例的退火孪晶。(4)拥有高纯基体的高纯Al和Al-1%Si合金中,能得到的退火孪晶比例要远远高于基体中含有较高固溶元素的Al-0.3%Cu合金。超高纯Al中的孪晶热稳定性较差,在晶粒长大的过程中逐渐消失,合金元素Si和Cu的存在可以在一定程度上提高铝合金中退火孪晶的热稳定性。