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工业、国防等高新技术领域的快速发展对服役材料提出了更为严苛的要求,传统的单一金属结构材料已难以满足需求。将硬质碳化硼（B4C）颗粒添加到Al基体中制备而成的铝基复合材料可获得更为优异的综合力学性能,拓宽Al合金在汽车、航天工业等领域的应用范围。但Al基体与B4C颗粒之间的物理化学性质差异大、B4C颗粒聚集严重、界面脆性相的生成及晶粒粗大等问题使得复合材料综合性能的提升受限。本研究采用脉冲电流烧结技术制备了三种B4C体积分数的（3%,5%,7%）B4C/6061Al复合材料,基于ANSYS有限元数值模拟对烧结过程中的温度场、电流密度进行了计算,研究了高能脉冲电流在烧结致密化过程中对粉末颗粒连接的微观作用机制,并结合颗粒接触界面的微观组织特征,有效地还原了粉末颗粒之间的动态连接过程,为制备颗粒连接界面结合良好、综合性能优异的铝基复合材料提供理论指导;对烧结制备的B4C/6061Al复合材料内部的B4C颗粒分布、微观组织及力学性能进行表征分析;采用Gleeble热压缩试验对烧结制备复合材料的热变形机理进行了研究,探究了不同变形参数下复合材料的流变行为,得到了本构方程并建立了热加工图,为后续复合材料的挤压、轧制塑性变形提供了理论指导;对复合材料挤压轧制变形过程中的回复再结晶、晶粒细化行为进行分析讨论,并对复合材料的强化机制及断裂失效机制进行了探讨;最后,采用T6及电脉冲处理两种技术对轧制后的复合材料板材进行处理,重点研究了两种技术对材料内部的析出行为、回复再结晶的微观作用机制异同,主要研究结果如下:采用ANSYS有限元模拟对脉冲电流烧结过程的温度场及电流密度进行了计算,结果表明:烧结初期,脉冲电流优先流经颗粒表面,颗粒接触部位的电流密度最高可达3.48×105 A/m2,具备产生尖端放电的条件,短时温度升高至1278°C,而颗粒中心部位的电流密度仅为8187 A/m2,温度仅从室温升高至79°C,颗粒之间温度的急剧升高使颗粒接触方式由点接触转变为面接触。基于有限元计算结果和颗粒连接界面微观组织特征,对脉冲电流作用下粉末颗粒的连接机制进行了探究,结果表明:Al颗粒连接界面组织主要以细小的再结晶晶粒为主,并未呈现明显的择优取向。烧结初期的主要连接机制为颗粒表面熔化（甚至汽化）;随着颗粒接触方式转变为面接触,焦耳热成为主要连接机制;烧结后期烧结压力的加载可快速降低材料内部孔隙,此时焦耳热和塑性变形共同促进颗粒间的连接;综上所述,可将脉冲电流烧结制备过程视为熔化（汽化）、焦耳热及塑性变形的动态连接过程。对脉冲电流烧结制备B4C/6061Al复合材料的微观组织形貌及力学性能进行了表征测试,结果表明:高能球磨+低能球磨混粉后,微/纳B4C颗粒已均匀嵌入质软Al颗粒表面;烧结过后,微/纳B4C颗粒在Al颗粒接触界面处呈网状结构分布。B4C体积分数的增加不可避免地出现了B4C聚集现象,颗粒尖端放电受到抑制,颗粒结合界面质量下降;脉冲电流短时烧结使得3 vol.%B4C/6061Al复合材料内部的平均晶粒尺寸仅为3.12μm,拉伸强度、屈服强度及延伸率分别为178 MPa、90 MPa和13%,拉伸断裂方式以韧性断裂为主。对制备的B4C/6061Al复合材料热变形过程中的流变行为进行了详细探究,结果表明:3 vol.%B4C/6061Al复合材料热变形过程中呈现稳定流变特征,最佳变形区域为773-823 K/0.001-0.003 s-1,最大功率耗散效率为44.3%;低变形温度和高应变速率下复合材料的软化机制以动态回复为主,变形温度的升高及应变速率的降低使得材料的主要软化机制向动态再结晶转变;热挤压试验成功地验证了最佳变形参数的合理性。对挤压轧制后B4C/6061Al复合材料的微观组织、微/纳B4C颗粒与位错的交互作用机制进行探究,结果表明:挤压轧制塑性变形有效地减少了材料内部的孔隙,烧结后复合材料内部的网状结构消失,微/纳B4C颗粒均匀分布于基体内。纳米B4C颗粒的钉扎作用使得轧制后复合材料内部以小角度晶界为主,平均晶粒尺寸由烧结态的3.12μm细化至1.56μm。对挤压轧制后B4C/6061Al复合材料的微纳力学性能、宏观力学性能进行了测试分析,结果表明:挤压轧制后微/纳B4C颗粒在Al基体中弥散分布;3 vol.%B4C/6061Al复合材料的显微硬度由烧结态的0.86 GPa增加至1.08 GPa,同时在颗粒刺激形核（PSN）作用下微米B4C颗粒附近具有更高的硬度值;轧制态3 vol.%B4C/6061Al复合材料的抗拉强度、屈服强度及延伸率分别提高至305 MPa、168 MPa和12%,主要强化机制有位错强化、Orowan强化和细晶强化。对T6热处理和脉冲电流处理作用下复合材料内部的微观作用机制异同进行了探究,结果表明:T6热处理后,Al基体内部析出弥散分布的Mg2Si析出相,微米B4C颗粒周围变形区域发生明显的再结晶,而纳米B4C颗粒均匀分布区域仍以亚晶为主,固溶时效高温处理后平均晶粒尺寸由1.56μm长大至1.87μm;而相同温度的高能脉冲电流处理可有效提高位错的移动性,进而摆脱纳米B4C颗粒的钉扎作用并促进再结晶的发生;纳米压痕试验结果表明:相比于T6热处理,脉冲电流处理是一种更为优异的处理技术,可被用来改善复合材料的塑性及消除复合材料板材的各向异性。