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本文以AZ91镁合金为基体,并以平均颗粒尺寸2μm的SiC颗粒为增强相,采用全液态搅拌铸造法制备了颗粒增强镁基复合材料SiC_P/AZ91。通过对不同加工处理状态包括铸态、固溶态、固溶+时效态、热挤压态的SiC_P/AZ91复合材料的力学性能测试以及显微组织观察,并利用扫描电子显微镜和x-射线衍射等检测手段对复合材料进行断口分析和相分析,研究了基体晶粒大小和析出相的变化以及增强相颗粒在基体中的分布,探讨了SiC_P/AZ91复合材料的增强机制、耐磨损机理以及拉伸断裂行为。 显微组织观察结果表明,加入微米尺度的SiC增强颗粒明显细化了AZ91基体合金的晶粒,增强颗粒较均匀地分布在基体中。铸态SiC_P/AZ91复合材料在不同实验温度下的抗拉强度和屈服强度均高于铸态AZ91基体镁合金的,相应的SiC颗粒增强机理主要是初生α-Mg相在SiC颗粒表面非均质形核及SiC颗粒阻碍初生α-Mg相生长而对基体产生的细化以及基体合金中的位错增殖机制;SiC_P/AZ91复合材料经过热处理后其在不同实验温度下的抗拉强度和屈服强度均有所提高,尤其是经过固溶+时效处理后,强度的提高更为明显;对铸态SiC_P/AZ91复合材料进行热挤压亦可显著提高复合材料的室温、高温抗拉强度和屈服强度,而且热挤压后的复合材料在高温时仍可保持相当高的抗拉强度和屈服强度;与AZ91基体合金相比,SiC_P/AZ91复合材料表现出更好的室温耐磨损性能;此外,SiC_P/AZ91复合材料的延伸率较小,而且受实验温度的影响不明显,即使在200℃的实验温度下,SiC_P/AZ91复合材料的延伸率仅比室温下的略有增加。 拉伸断口形貌观察与分析显示,SiC_P/AZ91复合材料的低温拉伸断口主要由解理面和撕裂棱组成,具有明显的脆性断裂的特征,而在较高实验温度下,复合材料的拉伸断口主要由解理台阶、撕裂棱和小尺寸的韧窝组成,表现为韧脆混合断裂特征。