B₄C/Al复合材料结合了B₄C颗粒的高硬度以及铝合金良好的塑性性能等优点,同时保持着密度小、强度高、韧性好的综合性能以及优越的中子吸附性能,在兵器装备、航空航天、核燃料储存等方面有广泛的应用前景,因此研究B₄C/Al复合材料的塑性成形加工过程是十分重要的。B₄C/Al复合材料中的增强体B₄C颗粒与Al基体界面间以及Al基体中会存在一些孔洞,这些孔洞的存在会使材料在加工过程中产生断裂。然而,断裂形成的过程以及其他塑性相关规律很难通过实验法获取,同时考虑到B₄C/Al复合材料的生产成本问题,因此采用实验法与有限元模拟相结合的方法进行B₄C/Al复合材料塑性成形的研究是很有必要的。首先,本文通过Gleeble热压缩实验研究了B₄C/6061Al复合材料在相同压下量,不同温度和应变率下,断裂裂纹形貌以及应力应变曲线。分析了温度对裂纹开口、长短和裂纹数量的影响,以及应变率对裂纹的影响。验证了剪切损伤模型不适用于B₄C/6061Al复合材料的断裂模拟和裂纹产生预测,而GTN损伤模型可以很好的模拟出裂纹形貌,得出的应力应变曲线模拟值与实验值吻合度很高。其次,在研究B₄C/6061Al复合材料宏观裂纹的基础上,开展微观裂纹形成过程的研究。并发现裂纹最终形成的原因:其一、是由于颗粒破碎形成孔洞和颗粒与基体撕裂形成的孔洞最终合并形成裂纹;其二、随着变形量的增加,6061Al基体断裂形成的孔洞逐渐合并最终形成裂纹。最后,采用热压缩模拟得出的GTN损伤模型最佳参数,进行B₄C/6061Al复合材料轧制工艺有限元模拟研究。研究了轧制工艺过程中,不同工艺参数对B₄C/6061Al复合材料轧制温度场、等效应变场和轧制力的影响。分析了温度、压下量、轧板初始厚度和轧辊转速对加工后残余应力的影响,并得出压下量和轧板的初始厚度对残余应力的影响最大。研究了B₄C/6061Al复合材料轧制工艺在压下量过大时的边缘断裂现象并做了实验验证。