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为实现对颗粒增强镁基复合材料显微组织与力学性能的控制,拓展其在航空航天、汽车等领域的应用范围,本文开展了细晶SiC颗粒增强镁(SiCp/Mg)基材料的高温变形行为及组织演变规律的研究工作。论文在制备出细晶SiCp/Mg基材料的基础上,研究其在高温条件下的组织变化规律,阐明了SiC颗粒(SiCp)尺度及其尺度耦合效应对细晶SiCp/Mg基材料高温组织稳定性的影响机制;分析了细晶SiCp/Mg基材料高温变形中的流变应力,研究了其高温变形机理,并结合材料在高温变形中的组织演变规律,揭示了SiCp尺度及其尺度耦合效应对细晶SiCp/Mg基材料动态再结晶(DRX)行为的影响规律。研究结果表明,在高温条件下挤压态AZ91合金晶粒尺寸随温度的升高而增大,而细晶SiCp/Mg基材料中SiCp对晶界迁移具有阻碍作用使得晶粒不易长大。与单一尺度SiCp相比,双尺度SiCp对细晶Mg基体的高温组织稳定作用更强。颗粒尺度对细晶Mg基体的静态再结晶行为有重要影响:微米SiCp(M-SiCp)附近高位错密度变形区(PDZ)的形成对静态再结晶形核有促进作用,导致M-SiCp周围晶粒细小;亚微米SiCp(S-SiCp)因颗粒密集区(SPDZs)的形成对细晶Mg基体的高温组织具有很好的稳定作用。尽管双尺度SiCp/Mg基材料(S-1+M-9)中M-SiCp的体积分数是S-SiCp的9倍,但是S-SiCp对晶界迁移和位错运动的钉扎作用强于M-SiCp对再结晶形核的促进作用,因此S-1+M-9复合材料的静态再结晶过程主要受1vol.%的S-SiCp控制。细晶SiCp/Mg基材料在高温变形过程中,压缩流变应力随温度升高和应变速率的降低而降低;高温压缩后的晶粒尺寸随压缩温度升高和应变速率的降低而增大,但小于基体合金。在变形的初始阶段,S-1+M-9复合材料的流变应力主要受S-SiCp控制,随应变的增大,M-SiCp对S-1+M-9复合材料流变应力的控制作用逐渐增强。双尺度颗粒耦合效应,使高温压缩后S-1+M-9复合材料的晶粒尺寸小于单一尺度SiCp/Mg基材料。SiCp的引入提高了细晶Mg基体的变形激活能(Q)值和应力指数(n)值,细晶SiCp/Mg基材料的高温变形机制为晶界扩散控制的位错攀移机制。SiCp对细晶Mg基材料动态再结晶(DRX)的影响与应变速率相关:高应变速率下,SiCp对细晶Mg基体DRX形核具有促进作用;低应变速率时,SiCp对细晶Mg基体DRX的发生反而具有一定的抑制作用。在低速变形初始阶段,微米SiCp/Mg基材料以晶界“弓出”的方式形核,随压缩应变的增大,M-SiCp附近位错密度增大,出现亚晶转动或迁移形核;对于亚微米SiCp/Mg基材料,因S-SiCp对位错及晶界的钉扎作用,在变形初始阶段DRX形核难以发生,随压缩应变量的增加,位错增殖速度增大,S-SiCp对DRX形核的抑制作用减弱。双尺度SiCp耦合效应,使S-1+M-9材料的DRX更难以发生,临界应变更大。随压缩应变增加,一方面M-SiCp附近位错密度增大,另一方面S-SiCp对晶界迁移的阻碍作用减弱,DRX才得以发生。