作为可热处理强化的高强铝合金,7075铝合金具有优异的力学性能、良好的成形性,但其耐磨性能差,限制了其在航空、航天及汽车等工业领域的广泛应用.本文利用搅拌摩擦加工(friction stir processing,FSP)技术在7075铝合金表面制备含SiC与MoS2增强相的复合材料层,旨在有效改善该合金表面的摩擦磨损性能,而不影响该合金固有的优良特性.研究针对不同制备工艺的复合材料层进行微观组织观察和力学性能测试,实验结果表明,随着搅拌道次的增加,添加相在基体材料中分散的越来越均匀,且与基体材料结合的越来越牢固,而组织中的缺陷(孔洞、疏松等)明显减少.复合层搅拌摩擦区的硬度较基体材料和热影响区均显著增加.确定了对复合材料层硬度影响因素的主次顺序为：搅拌道次＞旋转速度＞移动速度＞偏转角度＞体积比.断口形貌的观察表明,添加相的加入使材料由脆性断裂向韧性断裂方式转变.添加相分散的越均匀,复合层与基体间的界面结合力越大,冲击韧性就越好.各因素对冲击韧性影响程度大小的顺序为：搅拌道次＞移动速度＞体积比＞旋转速度＞偏转角度.与7075铝合金相比,添加相的加入导致了复合材料层表面发生腐蚀的倾向性增大.7075铝合金中的腐蚀主要发生在第二相夹杂物周围形成.复合材料层由于表面存在着裸露的SiC颗粒,使氧化膜保护层难以形成,在腐蚀介质中,腐蚀容易从这些薄弱的部位形成.此外,复合材料层中SiC颗粒尺寸的差异对其耐蚀性有不同程度的影响.SiC颗粒的尺寸越小,越有利于提高复合材料层的耐蚀性能.在不同工艺下,对采用FSP技术制备出的SiC和MoS2颗粒增强铝基复合材料层的摩擦磨损性能进行研究.实验结果表明,复合材料层的耐摩擦磨损性较基体材料均得到了一定的改善作用,且磨损形式由原来的粘着磨损转变为磨粒磨损.单独考察添加相种类含量对复合材料层耐磨性能的影响时.在所设定的因素水平范围内,当添加相SiC和MoS2的体积比为2：1时,由于二者含量配比恰当,SiC颗粒和MoS2粉末对提高复合材料层的耐磨性能产生了协同作用,复合材料层表现出较好的耐磨性.确定了影响耐磨性因素的主次顺序为：搅拌道次＞体积比＞移动速度＞旋转速度＞偏转角度.利用正交试验分析并优化了在设定的因素水平下制备高强韧性复合材料层的最优工艺为：SiC与MoS2的体积比为2：1、搅拌头的旋转速度为750rpm、移动速度为67.5mm/min、偏转角度为2°、搅拌道次为4次.确定了制备出耐磨和耐蚀性能较好时的复合材料层最佳工艺为：添加相SiC和MoS2的体积比为2：1、旋转速度为750rpm、偏转角度为1°、移动速度为47.5mm/min、搅拌道次为4次.