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高颗粒含量碳化硼增强铝基复合材料是一种具有良好的结构与功能一体化前景的中子吸收材料,广泛使用于核电乏燃料贮存及运输中。但其成型加工具有很大难度,主要包括成型效率不高、热加工理论不完善等不足之处。本文以液态搅拌铸造法制备的颗粒含量31%的B4C/AA6061复合材料为研究对象,通过Gleeble单向热压缩实验研究了复合材料热变形过程中应力与应变速率及温度之间的关系。实验参数设定为温度360℃510℃,应变速率0.0011s-1。热压缩实验所得真应力-真应变曲线表明材料流变应力随着温度的升高而降低,随应变速率升高而升高,该材料是一种正应变速率敏感材料。本文根据一元线性回归分析方法,拟合了不同应力区域的峰值应力与应变速率之间的关系,?与、?与、?与[sinh(ασ)]、sinh(ασ)与1?之间的线性关系良好,线性相关系数均在0.97以上,表明材料在全应力范围内的双曲正弦函数关系是可靠的,计算求出其热变形激活能为151.634kJmol-1,并得到B4C/AA6061复合材料双曲正弦函数形式的本构方程。通过电子背散射衍射方法(EBSD)对不同热变形参数下的材料组织进行了分析,结果表明应变速率越低,温度越高,热变形造成的局部应力释放越充分,基体平均晶粒尺寸越大。Z值越小,动态再结晶越容易发生,颗粒的存在能够大大促进再结晶形核。基于动态材料模型,绘制了B4C/AA6061复合材料在0.1、0.3、0.5应变下的热加工图,归纳得到B4C/AA6061复合材料的最优加工区域为0.04s-10.08s-1,温度470℃490℃,功率耗散系数峰值集中在0.240.26。根据热加工图给出的最优加工区域,以温度和挤压比为参数设计了热挤压实验。检测结果表明,铸态样品的致密度约为92.57%,热挤压后致密度达到98.26%,提高了6.15%。随着挤压比的增加,致密度不断提高。原始铸态样品的抗拉强度为152.8MPa,延伸率为6.77%。经过热挤压后,在未经T6热处理时,其抗拉强度最高可达209.8MPa,延伸率最高达到12.00%。材料经过T6热处理后,抗拉强度最高可达344.6MPa,延伸率可达10.66%,相比原始样分别提高了125.5%和57.5%。实验证明热挤压加工能够在提高B4C/AA6061复合材料抗拉强度的同时兼顾其延伸率,T6热处理工艺对材料性能的提高有重要作用。