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颗粒增强铝基复合材料的强韧化及其机理研究成为了目前的研究热点之一。最近发展起来的高熵合金材料,因其与基体合金材料有良好的界面润湿性,在提高基体材料强度的同时还使其保持良好的韧性,是一种应用前景良好的增强相材料。目前对高熵合金颗粒增强铝基复合材料的制备成形工艺对其后续加工工艺的研究报道较少。因此,本文将主要研究热挤压和热轧工艺对AlSiTiCrNiCu高熵合金颗粒增强铝基复合材料的显微组织和力学性能影响。本文选用AlSiTiCrNiCu高熵合金颗粒为增强相,以7075Al合金为基体材料,采用粉末热挤压工艺制备成形了高熵合金颗粒增强铝基复合材料棒料。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、硬度计、拉伸试验机等手段测试分析了不同热挤-热轧工艺参数下复合材料的显微组织和力学性能;重点研究了高熵合金的体积分数、热轧工艺参数如热轧温度、轧制变形量等对高熵合金颗粒增强铝基复合材料的组织结构、界面特征及力学性能的影响规律。采用机械合金化工艺合成了成分均匀的高熵合金材料,AlSiTiCrNiCu高熵合金的理论密度是5.76×10~3 kg/m~3,形成了单相BCC结构,颗粒为不规则形状,粒径为d(0.5)=12.20μm。(AlSiTiCrNiCu)_p/7075Al复合材料采用粉末包套热挤压工艺制备成形,组织较致密,高熵合金颗粒在基体合金中均匀分布。TEM分析表明,AlSiTiCrNiCu与Al基体之间发生了元素扩散,为扩散型界面。(AlSiTiCrNiCu)_p/7075Al复合材料具有较好的抗拉强度和伸长率,且随着体积分数的增加,其抗拉强度逐渐增大,伸长率下降。在热挤压成形过程中,适当提高挤压温度、挤压比可以提高材料的抗拉强度和伸长率;提高冷压压强,材料的抗拉强度提高,但伸长率下降。本文中,高熵合金体积分数为5%的(AlSiTiCrNiCu)_p/7075Al复合材料的抗拉强度最高达到509.3 MPa(冷压压强P=200 MPa,挤压温度T=400℃,挤压比λ=17.36),伸长率最高达到9.78%(冷压压强P=100 MPa,挤压温度T=450℃,挤压比λ=17.36)。在热轧工艺过程中,当高熵合金体积分数为5vol.%时,其复合材料的力学性能为最优;随着高熵合金体积增加,其强度和伸长率均呈下降趋势。当热轧温度相同时,(AlSiTiCrNiCu)_p/7075Al复合材料(高熵合金体积分数为5%)的抗拉强度和硬度均随轧制变形量的增加而增大,而伸长率下降。当轧制变形量相同(ε=60%),热轧温度为410℃时,高熵合金在基体中分布较均匀且颗粒未发生破碎,(AlSiTiCrNiCu)_p/7075Al综合性能最优,其抗拉强度和伸长率达到506.5 MPa和5.34%。当热轧温度进一步增大,高熵合金颗粒开裂或碎裂,高熵合金与铝合金界面处形成裂纹,导致性能下降。AlSiTiCrNiCu高熵合金颗粒增强铝基复合材料表现出混合断裂特征,主要是高熵合金颗粒破裂、高熵合金与基体的剥离及基体的韧性撕裂(撕裂棱、韧窝)。