本文以铝合金Al-Zn-Mg-Cu为基体合金，以Al-Ti-Zr-O为反应体系，采用熔体原位反应法，制备了Al2O3、Al3Zr、Al3Ti和Al3(TixZr1-x)(0＜x＜1)颗粒增强铝基复合材料。利用金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等现代分析手段，研究深冷冲击处理、深冷调控处理以及T6热处理对复合材料微观组织的影响，并研究了复合材料室温力学性能变化规律。　　研究深冷冲击处理对复合材料微观组织的影响，结果显示:深冷冲击处理后复合材料中的气孔、缩松等铸造缺陷因体积收缩、塑性流变原因而减少。铝基体某些晶面衍射强度发生了变化，深冷冲击处理后晶体内部位错密度、析出相数目增多，且析出相发生择优取向特征。相对初始态和T6处理时，深冷冲击后复合材料综合力学性能最优，抗拉强度、屈服强度、延伸率和显微硬度(HV)分别为342MPa、296MPa、25.1％和122，室温断裂以韧窝断裂为主要方式。　　运用正交实验设计法研究深冷调控处理对复合材料微观组织和力学性能的影响，主要是研究降温速度、循环次数和处理时间对复合材料析出相特征以及位错密度的影响，并测试了不同影响因子下复合材料室温力学性能。　　研究降温速度（1℃/min、3℃/min和5℃/min）对复合材料组织和性能影响的实验结果表明:当降温速度为5℃/min时晶体内部位错密度、析出相数目最多，且析出相择优取向最为明显。抗拉强度、屈服强度、延伸率和硬度（HV）分别为392MPa、353MPa、23.3％和123，综合力学性能最优，因此选择5℃/min的降温速度是适合的。此时室温断裂以韧窝断裂为主要方式，并且发现降温速度是影响抗拉强度的主要因素。　　研究循环次数（0、1和2）对复合材料组织和性能的实验结果表明:当循环次数为2时晶体内部位错密度、析出相数目最多，且析出相择优取向最为明显。抗拉强度、屈服强度、延伸率和硬度（HV)分别为394MPa、341MPa、23.9％和122，综合力学性能最优，选择循环次数为2是适合的。此时室温断裂以韧窝断裂为主要方式。　　研究处理时间(12h、24h和36h)对复合材料组织和性能的实验结果表明:当处理时间为36h时晶体内部位错密度、析出相数目达到最多，且析出相择优取向最为明显。抗拉强度、屈服强度、延伸率和硬度(HV)分别为396MPa、341MPa、25.4％和122，综合力学性能最优，因此选择36h的处理时间是适合的。此时室温断裂以韧窝断裂为主要方式，并且发现处理时间是影响延伸率的主要因素。　　深冷冲击处理和深冷调控处理时，复合材料力学性能提高的主要强化机制有:位错强化、析出相强化、固溶强化和再结晶细晶强化。