ZL101属于铸造铝合金,它成分比较简单,而且具有较低的成本,较好的铸造流动性和较宽的半固态区间,是一种适合半固态加工的具有代表性的典型铝硅合金。颗粒增强铝基复合材料通过在金属基体内加入颗粒增强相的方式,使复合材料结合了基体金属的韧性、比强度,增强颗粒的强度、硬度和耐磨性等优点,是一种综合性能较优异的材料,可以满足现代技术发展对材料提出的更高要求。半固态技术具有流程短、热裂倾向低、成形好等优点,本文结合颗粒增强铝基复合材料的制备方法和触变成形工艺,成功制备了微米级SiC颗粒增强铝基复合材料,并通过复合材料的热处理工艺,研究了不同条件对复合材料组织和力学性能的影响,从而促进半固态触变颗粒增强铝基复合材料在结构件方向上的广泛使用。本文对SiC颗粒的预处理工艺参数进行了选取,制备了SiC颗粒预制块,然后通过半固态机械搅拌的方法使增强体颗粒均匀加入金属熔体中,使用近液相线法成功制备了半固态复合材料坯料。半固态坯料的显微组织为明显的等轴状晶粒,SEM和EDS分析发现,SiC颗粒与基体界面结合良好,晶粒中间分布着环绕晶界共晶Si相和针状第二相,以及少量的Mg2Si相。未加入SiC颗粒的合金平均晶粒尺寸为60.18μm,加入SiC增强体颗粒后,晶粒尺寸得到了明显细化,且细化程度和SiC颗粒的加入量呈正比,当SiC含量为4.2Vol.%时,晶粒尺寸为最小值39.93μm。微米级的SiC颗粒在基体中呈均匀分布,在SiC含量大于2.5Vol.%时,显微组织中发现了较明显的团聚。对制备的复合材料坯料进行了二次重熔加热和半固态触变成形,对成形后的复合材料不同成形部位进行了研究分析。结果表明,触变成形后复合材料不同部位显微组织存在较大差异。壁部组织中晶粒变形量较小,触变成形过程中没有对SiC颗粒的分布产生明显影响,合金和复合材料的晶粒尺寸出现了明显的下降;底部组织中,晶粒发生了较大程度的变形,SiC颗粒分布发生了明显变化,由铸态的均匀分布变为沿流动方向的带状分布;显微组织中出现了点状的二次析出Si相。基体合金和4.2Vol.%SiC/ZL101复合材料的平均晶粒尺寸变为37.74μm和28.96μm,分别减小了37.29%和27.47%;硬度分别为55.7HV和74.9HV。触变成形后,基体合金合金壁部抗拉强度、屈服强度和延伸率为142.42MPa、80.68MPa和9.91%;加入增强颗粒后,抗拉强度出现一定提升,其中,SiC含量为2.5Vol.%的复合材料抗拉强度、屈服强度和延伸率与合金相比分别增加了9.63%、3.71%和10.9%;复合材料底部抗拉强度、屈服强度与壁部相比有由微小提升,延伸率和硬度几乎没有发生变化。断口呈现出准解理断裂特征。热处理工艺对复合材料的显微组织和力学性能产生了明显影响。T4固溶处理使共晶Si发生了球化,复合材料的平均晶粒尺寸没有明显长大。T4固溶处理后,基体合金壁部的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为234.68MPa、126.31MPa和7.52%,与固溶处理前相比,抗拉强度和屈服强度提升了64.78%、56.55%,延伸率则下降了24.12%;底部则分别为204.01MPa、145.24MPa和3.22%。不同SiC含量的复合材料的强度均有明显提升。经过T6处理后,底部力学性能较壁部有了更大幅度的增加;其中,添加2.5Vol.%SiC复合材料力学性能达到最高,壁部和底部的抗拉强度和屈服强度为293.91MPa、232.2MPa和328.65MPa、277.76MPa;延伸率比基体合金增加了47.68%和38.27%;增强体颗粒对复合材料的综合性能起到了较好的效果。热处理使复合材料硬度最高达到132.4HV。基体合金断口形貌呈现出解理断裂特征,是明显的脆性断裂,添加0.8Vol.%的SiC颗粒后,材料转为韧脆混合断裂,且韧性断裂特征更为明显;复合材料的断口形貌与SiC颗粒含量相关,SiC含量的增加使复合材料断口中韧窝数量变少,解理面积增加,趋于脆性断裂。