随着汽车保有量不断上升,能源危机和环境污染问题日趋严重,轻量化已成为汽车节能减排的重要途径和发展战略。AA6016铝合金以其强度适中、成形性和耐蚀性好等特点,成为汽车轻量化（以铝代钢）的首选轻质材料。然而,随着重载汽车、大型客车和特种车辆对轻量化要求的不断提高,常规AA6016铝合金已不能满足汽车行业对材料高强度、抗疲劳和抗冲击等性能的需求。原位纳米颗粒增强铝基复合材料不仅具有高的比强度和比刚度,而且具有高的抗疲劳和抗冲击性能,是理想的高强韧结构材料。因此,本课题通过原位合成技术在AA6016铝合金中引入ZrB₂和Al₂O₃双相纳米颗粒,制备原位纳米（ZrB₂+Al₂O₃）/AA6016复合材料,研究其热变形行为、力学性能、成形加工性及强韧化机制。原位合成法制备的（ZrB₂+Al₂O₃）/AA6016复合材料组织结构分析表明:复合材料中两种颗粒相互夹杂,且增强颗粒平均尺寸为65nm。通过热压缩模拟研究3 vol.%增强体复合材料的高温流变行为,分析流变应力曲线,发现材料在变形前期存在着以加工硬化为主导的快速上升阶段,随后进入稳态流变,且流变应力随温度的升高而降低,随应变速率的增加而升高,表明复合材料为正应力敏感材料。选取稳态流变的数值建立了复合材料的本构方程,结合热加工图和组织演变规律确认了复合材料的最优加工窗口:区域B(410℃-450℃/0.37-1s^-1),为后续热挤压加工参数的选择提供依据。热挤压对（ZrB₂+Al₂O₃）/AA6016复合材料微观组织影响规律的研究表明:热挤压可提升复合材料的致密度,消除铸造缺陷,打碎团聚增强和粗大析出相,改善复合材料的组织均匀性,诱使动态再结晶,细化基体晶粒。进一步研究发现,增强体含量和热挤压温度都是动态再结晶的关键,随着颗粒含量的提升,动态再结晶组织数量增加,晶粒尺寸减小,其中3 vol.%增强体的复合材料微观组织最为均匀且晶粒尺寸也最小,这是因为颗粒附近位错储能高,能够诱使动态再结晶形核。热挤压温度的升高会降低动态再结晶发生的门槛,热挤压温度为450℃的复合材料挤压材中发生完全动态再结晶。热处理后,基体中出现弥散分布的纳米Mg₂Si析出相,使复合材料的力学性能显著增加。（ZrB₂+Al₂O₃）/AA6016复合材料热挤压后的性能研究表明:随着增强体含量的增加,材料的抗拉强度和塑性呈先升后降规律。其中颗粒含量为3 vol.%的复合材料挤压材的抗拉强度和延伸率分别达到了367MPa和26.1%,相对于铝合金基体挤压材,增幅为29.2%和10.1%。对其成形性能研究发现,虽然屈强比相对其他颗粒含量的材料略高,但均匀延伸率、n值和r值等成形性参数均达到最大值,说明拉胀变形表现良好,抗弯强度达到721MPa,且弯曲变形表现良好。随着热挤压温度的提高,材料的抗拉强度和塑性在450℃达到峰值,对其成形性能研究发现,该温度下复合材料挤压材的均匀延伸率、n值和r值等成形性参数均最大,且相对于其他温度挤压的材料具有高抗弯强度和良好的弯曲变形表现。综合考虑力学性能以及使用需求和成形加工性,含有3 vol.%增强体的复合材料,在450℃的温度下进行热挤压加工后获得的挤压材综合性能表现优异。（ZrB₂+Al₂O₃）/AA6016复合材料强韧化机制研究表明:复合材料的性能提高是Orowan强化、细晶强化、CTE强化和载荷传递强化的协同作用,其中贡献最大的是细晶强化,这是由于原位ZrB₂和Al₂O₃颗粒能够促进动态再结晶,增加晶粒和晶界数量。而且纳米颗粒可阻碍位错运动,提升位错数量,此外也承载部分载荷,减少基体受到的应力,使材料强度得到提升。