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铝合金虽然具有密度小、比强度高等优点,但耐磨性较差的缺点在很大程度上限制了其进一步应用。本文利用搅拌摩擦加工(FSP)技术在铝合金表面制备出改性复合材料层,改善其耐磨性,并对加工道次、加工速度、搅拌头转速、添加混合颗粒质量、颗粒混合体积比、时效时间等参数变化条件下复合材料层组织和性能进行研究和分析,研究结果表明:1)当加工速度为45 mm/min时,增加轴肩下压量,有利于材料表面犁沟缺陷的愈合,至1.1 mm时,表面成型良好,犁沟缺陷完全消除;增加道次,有利于消除隧道孔缺陷以及减少颗粒偏聚,使颗粒分布均匀;相同道次下,转速增大,截面越容易出现颗粒偏聚;改变添加颗粒的质量变化时发现,添加0.35 g时试样的颗粒分布最均匀;添加MoS2颗粒能改善SiC颗粒,使截面颗粒分散均匀,减少团聚。2)时效120 h后合金表面硬度值最低,为164 HV,由于较低的硬度,在FSP加工过程中,材料塑性流动较好,颗粒在截面的团聚现象减少,分布均匀。3)在1200 rpm,25mm/min,4道次,添加量为0.4g时,单独添加SiC与MoS2的FSP试样的截面颗粒聚集且分布不均匀,其搅拌区硬度起伏较大,平均硬度值分别为141±19.95 HV,144±19.68 HV;添加SiC与MoS2的体积比为2:1的FSP试样由于颗粒分布均匀,截面搅拌区区域硬度值稳定,为124±4.02 HV。4)在摩擦磨损试验中,复合层主要发生了粘着与磨粒磨损,并伴有疲劳与氧化磨损。磨损初期,复合层表面发生犁削作用,摩擦系数大,磨损严重。磨损中后期耐磨与减摩颗粒在磨痕中分布,摩擦系数降低;在4道次,1200 rpm,25mm/min,添加SiC与MoS2的体积比为2:1,质量为0.4g条件下,颗粒在截面的团聚现象减少,分布均匀,复合层耐磨性较好,其体积磨损量为0.590±0.12mm3。5)复合材料层试样拉伸断裂处在热影响区,且发生微弱的颈缩现象,断裂方式以韧性断裂为主,其综合抗拉强度性能较好,抗拉强度值及拉伸率最高可达340 Mpa,13.67%。断裂主要是源于截面上混合颗粒的严重偏聚、试样搅拌区的疏松孔洞、或热机影响区组织分界处。