针对传统陶瓷颗粒增强铝基复合材料和目前高熵合金增强铝基复合材料中存在的问题,研究开发了Al₂Ti₃V₂ZrB轻质高熵合金增强体,并在此基础上成功制备了Al₂Ti₃V₂ZrB/2024Al复合材料,详细研究了Al₂Ti₃V₂ZrB/2024Al复合材料粉末的球磨工艺、烧结工艺以及Al₂Ti₃V₂ZrB增强体颗粒的含量对Al₂Ti₃V₂ZrB/2024Al复合材料的组织和性能的影响,取得如下研究成果:经过350 r/min、10 h球磨后可以获得粒径为2-3mm的细小高熵合金粉末。经1350°C,2h烧结后可以获得由BCC基体、HCP、α-Ti B₁₂、β-Al Zr₃析出相组成的Al₂Ti₃V₂ZrB高熵合金,合金的硬度和密度分别达到5.244 g/cm³、1153.9 HV。经过350 r/min、48 h机械球磨后得到的粒径为0.5-1μm的增强体颗粒是一种极具竞争力的铝基复合材料的增强体。Al₂Ti₃V₂ZrB对Al₂Ti₃V₂ZrB/2024Al复合材料具有良好的强化效果,但复合材料的组织与性能受到球磨工艺、烧结工艺和Al₂Ti₃V₂ZrB体积分数的影响。烧结温度会影响Al₂Ti₃V₂ZrB增强体的尺寸及在2024Al基体中的分布,从而影响Al₂Ti₃V₂ZrB/2024Al复合材料的力学性能。采用烧结温度,2 h烧结时间的最佳烧结工艺制备的复合材料具有最好的Al₂Ti₃V₂ZrB增强体颗粒分布效果和最高的密度与硬度。球磨工艺对Al₂Ti₃V₂ZrB/2024Al复合材料的微观组织产生显著的影响,过高的球磨速度或过长的球磨时间均会造成Al₂Ti₃V₂ZrB颗粒的团聚,影响复合材料的组织均匀性。在球磨速度为150 r/min、球磨时间为5 h的最佳球磨工艺下,Al₂Ti₃V₂ZrB颗粒在2024Al基体中的分布最均匀,复合材料的硬度最高、抗压强度最大,塑性最好。随着Al₂Ti₃V₂ZrB增强体含量的增加,复合材料的硬度随之增加,但压缩强度呈现出先增加后下降的变化趋势。原因在于增强体颗粒在Al₂Ti₃V₂ZrB/2024Al复合材料中的分布均匀性随着增强体颗粒体积分数的增加先增加后下降,影响了Al₂Ti₃V₂ZrB增强体对2024Al基体的弥散强化、Al₂Ti₃V₂ZrB增强体与2024Al基体之间的载荷传递强化及2024Al基体细晶强化效果。