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本论文以Al-K2TiF6-K2ZrF6-KBF4为反应体系,采用熔体原位反应技术制备了TiB2和ZrB2二元颗粒增强AlSi9Cu1复合材料。利用OM、XRD、SEM、电子万能材料试验机等分析测试手段,研究了颗粒质量分数对(TiB2+ZrB2)/AlSi9Cu1复合材料微观组织和力学性能的影响,确定了复合材料最佳的颗粒含量;研究了原位颗粒对复合材料PLC效应的影响,确定了颗粒质量分数和临界应变的关系规律;以3 wt.%颗粒含量的复合材料为研究对象,研究了复合材料的热处理工艺,确定了复合材料最佳的热处理工艺参数;研究了热处理后复合材料的高温力学性能。研究结果表明,通过Al-K2TiF6-K2ZrF6-KBF4反应体系成功制备了TiB2和ZrB2二元纳米颗粒增强AlSi9Cu1复合材料,增强颗粒尺寸在10150 nm,颗粒形貌呈四方或六边形;当(TiB2+ZrB2)质量分数为3 wt.%时,复合材料综合性能最好,抗拉强度为226 MPa,相比基体合金AlSi9Cu1提高了12.87%,但材料塑性有所下降。颗粒含量对复合材料中PLC效应的影响为:临界应变值随着颗粒质量分数的增加而增加,随着颗粒质量分数增加到5 wt.%,PLC现象消失。在应变速率1.39×10-4s-13.33×10-3s-1范围内,基体合金临界应变快速下降,表现为反常临界行为;当应变速率高于3.33×10-3s-1时,临界应变随应变速率的增加开始增加,表现为正常的临界行为;复合材料在应变速率低于5.56×10-4s-1时,临界应变随着应变速率的增加而减小,与基体合金变化相反;当应变速率高于5.56×10-4s-1时与基体合金变化趋势一致。热处理对3 wt.%(TiB2+ZrB2)/AlSi9CuX(X=0.8,1.0,1.2,1.5)复合材料影响的研究结果表明:固溶时间6 h,固溶温度510℃时,共晶硅平均尺寸为4.56.8μm,形貌为短棒状或球状,球化效果明显,确定最佳固溶参数为:510℃×6 h。时效温度为170℃时,时效时间6 h时,复合材料的拉伸强度达到最大值,确定最佳时效参数为:170℃×6 h。热处理后,材料的力学性从铸态的180 MPa、220 MPa、232 MPa、242 MPa,分别提高到220 MPa、281 MPa、291 MPa、302 MPa,增幅分别为22%、27%、25%、24.7%。高温力学性能研究结果表明,随着温度的升高,基体AlSi9Cu1合金和3 wt.%(TiB2+ZrB2)/AlSi9Cu1复合材料的抗拉强度降低,应变增加。当温度高于200℃时,材料软化作用明显,颗粒的强化作用被削弱,复合材料的强度比基体合金的抗拉强度高出20%左右,而应变比基体合金低40%左右。复合材料中铜含量对材料高温力学性能影响明显。在拉伸温度为250℃时,铜含量为1.5 wt.%时,3 wt.%(TiB2+ZrB2)/AlSi9Cu1.5复合材料的抗拉强度最高,为164 MPa。复合材料的断裂机制为韧性断裂。