本研究采用半固态搅拌法制备B₄C_p/A356复合材料,并将其轧制成复合板材。此工艺成本低,材料力学性能良好、制备过程简单,应用前景极为广泛。复合板材的力学性能决定于B₄C增强颗粒的尺寸与分散程度。本研究采用两种半固态搅拌复合工艺参数,选取尺寸为20μm的B₄C颗粒与A356合金进行复合,制备出B₄C_p/A356复合材料,并轧制成板材。首先利用三维建模软件UG NX7.0设计出适用于半固态搅拌流场的搅拌桨,并采用Fluent流体软件模拟了该搅拌杆对半固态搅拌流场的影响,研究出改善B₄Cp/A356复合材料半固态搅拌流场的制备工艺。将酸洗、氧化预处理后的B₄C增强颗粒与A356合金熔体进行半固态搅拌复合制备出B₄C_P/A356复合材料。研究出半固态搅拌参数对B₄C_P/A356显微组织及其板材性能的影响规律;检测了轧制成型的B₄C_P/A356复合板材的力学性能与磨损性能,发现了工艺参数对B₄C颗粒度与B₄C_P/A356复合板性能的影响规律。主要研究成果如下:采用了自行设计并经过几何参数优化后的二层对推式搅拌桨进行搅拌复合实验,发现该搅拌杆能够在半固态铝熔体中产生三层非等速交汇涡流,从而使坩埚内熔体全部处于无规则运动中;三层非等速交汇涡流适用于半固态搅拌流场,整个熔体的无规则运动有利于增强颗粒在熔体内的均匀分散。获得了改善B₄Cp/A356复合材料半固态搅拌流场的工艺。将直叶桨的倾斜角度设计成60°有利于桨叶与半固态铝熔体完全接触,能够增大铝熔体包裹在桨叶上的面积,并使铝熔体粘附在桨叶上的体积更大。正交式桨叶布置更适用于半固态铝熔体的搅拌复合,提供的整体涡流流场力与扫掠剪切力较大,下层涡流流域范围更广、流速更快,大大降低了下层低流速区在半固态铝熔体复合时形成“死区”的几率。得到了半固态搅拌参数对B₄Cp/A356复合材料及其板材显微组织的影响规律。研究发现随着半固态搅拌温度的降低,α-Al晶粒的平均晶粒度逐渐减小,B₄C颗粒的分布也随之更加均匀。当搅拌温度为580℃,搅拌时间15min时,搅拌转速在800r/min以内,α-Al晶粒的平均晶粒度和圆度随着搅拌速度的增加而减小,B₄C颗粒的分布也随之更加均匀。当搅拌温度为580℃、搅拌转速为800r/min时,α-Al晶粒的平均晶粒度和圆度随着搅拌时间的增加而减小,B₄C颗粒的分布也随之均匀。最优工艺参数（工艺B）为:搅拌温度580℃,搅拌转速800r/min,搅拌时间35min。分析了半固态搅拌参数对B₄Cp/A356复合板组织性能的影响规律。采用工艺参数B制备出的B₄C_P/A356复合板抗拉强度与延伸率较高,因为该工艺能够使B₄C颗粒更均匀的分散并在轧制的过程中因颗粒之间的挤压与摩擦而破碎,进而减小了增强颗粒B₄C的尺寸,降低了B₄C颗粒在拉伸中的断裂几率。发现了半固态搅拌参数对B₄Cp/A356复合板摩擦磨损性能的影响规律。工艺B制备的B₄C_P/A356复合板内的增强颗粒B₄C经轧制破碎后尺寸变小,此时其磨损失效形式主要为界面脱粘。但采用工艺A（搅拌温度640℃,搅拌转速400 r/min,搅拌时间5min）制备的B₄C_P/A356复合板材,由于内部B₄C增强颗粒分散不均匀,颗粒之间距离较大时无法在轧制过程中发生破碎现象,导致其颗粒尺寸偏大,此时B₄C_P/A356复合板主要磨损失效形式为增强颗粒B₄C的断裂。