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颗粒增强铝基复合材料具有高耐磨性、较高的比强度以及成本低廉等优点,在汽车、航空、电子等领域得到广泛应用。本文采用机械搅拌法制备SiCp/2024复合材料,利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段研究往复镦挤变形对SiCp/2024复合材料基体组织的影响,测试不同道次力学性能,分析往复镦挤变形对复合材料强韧化机制。获得以下结果: 经过SiCp/2024复合材料往复镦挤变形,消除了搅拌铸造制备所产生的内部疏松、孔洞等缺陷,细化了SiCp/2024铝基复合材料基体组织,消除了复合材料中SiC颗粒偏聚现象,改善了SiC颗粒分布均匀性,部分SiC颗粒发生了破碎,由原来10~15μm破碎成5~10μm。内部位错变化过程是,初始粗晶粒受到交替剪切变形,形成高密度位错,位错线逐渐演变成位错墙、位错胞,最后位错墙和位错胞形成细小的亚晶。复合材料晶粒在交替的剪切力作用下发生弯折、破碎,甚至断裂,从而有效地细化晶粒;此外,复合材料在往复镦挤变形过程中发生了回复,亚晶以吞并方式长大,最后形成新的晶界,从而“分割”初始晶粒,实现晶粒细化。随着往复镦挤变形道次的增加,往复镦挤挤SiCp/2024复合材料抗拉强度和屈服强度呈先增后趋于平稳,挤压态复合材料的抗拉强度和屈服强度分别是268MPa、212MPa,延伸率为3.81%;往复镦挤试样的抗拉强度和屈服强度在变形第4道次达到最大,分别为376MPa和260MPa,增加幅度分别为40%和28%,延伸率在变形第3道次达到最大。在4道次后,由于加工硬化导致复合材料延伸率降低。经过往复镦挤变形后,复合材料拉伸断口以界面脱粘和颗粒断裂方式为主。 镦挤第2道次复合材料经过490℃/30min+165℃/18h热处理后抗拉强度和屈服强度分别为357MPa和268MPa,与第2道次未做热处理的力学性能相比,抗拉强度提高了7%,屈服强度提高了6%;镦挤第3道次后复合材料经过490℃/30min+165℃/16h热处理后,抗拉强度和屈服强度分别为404MPa和321MPa,与3道次镦未做热处理的力学性能相比,抗拉强度提高了8%,屈服强度提高了6%。两个道次的拉伸断口韧窝细小、其分布较为均匀、致密。