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金属基复合材料由于具有较高的比强度、比刚度及弹性模量、低密度、高温性能好、耐磨、耐疲劳等优点,是21世纪最具有发展前途的先进材料之一。原位合成法制备颗粒增强金属基复合材料,是在金属熔液中加入设定的固态元素,在一定温度下于熔融的基体合金中发生反应,生成细小、弥散、稳定的陶瓷或金属化合物的颗粒增强物,形成颗粒增强金属基复合材料。本文采用原位合成法中的直接熔体反应法,以ZL104+Zr(CO3)2作为反应体系,通过电磁搅拌的方法使化学反应充分进行,成功制备出了(Al2O3+Al3Zr)p/ZL104铝合金复合材料。为获得颗粒细小且分布均匀的(Al2O3+Al3Zr)p/ZL104铝合金复合材料,本文利用单因素和正交实验法设计电磁搅拌参数。以X射线衍射仪(XRD)、蔡司光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)为主要检测分析手段,分析了复合材料的物相。反应物生成颗粒的分布、形貌、大小通过引入了分散性、圆整度及粒径三个表征指标进行了定量分析。研究结果表明:在电磁搅拌温度为730℃的条件下,电磁搅拌强度越大,(Al2O3+Al3Zr)p颗粒的分散性越好,(Al2O3+Al3Zr)p颗粒越圆润,粒径也越小;电磁搅拌频率越小(Al2O3+Al3Zr)p颗粒的分散性越好,(Al2O3+Al3Zr)p颗粒越圆整,粒径越小;电磁搅拌时间高于5min时,对(Al2O3+Al3Zr)p颗粒的影响较小,结果相差不大。进一步正交分析表明,电磁搅拌强度是影响(Al2O3+Al3Zr)p颗粒分散性最主要的因素,电磁搅拌频率是对(Al2O3+Al3Zr)p颗粒圆整度与粒径影响较大的因素。在电磁搅拌时间为5min的条件下,电磁搅拌强度越大,(Al2O3+Al3Zr)p颗粒的分散性越好;电磁搅拌频率越低,(Al2O3+Al3Zr)p颗粒的综合指标越良好;电磁搅拌温度对(Al2O3+Al3Zr)p颗粒分布的影响主要体现温度对初生相α(Al)的形态的影响上,电磁搅拌温度在580610℃时,α(Al)相细小且均匀分布,(Al2O3+Al3Zr)p颗粒的分散性较好。究其原因是(Al2O3+Al3Zr)p颗粒基本分布于晶界处,故而α(Al)的形态对(Al2O3+Al3Zr)p颗粒的分布影响较大。进一步正交分析,制备半固态(Al2O3+Al3Zr)p/ZL104复合材料理想工艺参数为电磁搅拌强度70%、电磁搅拌频率7Hz、电磁搅拌温度610℃。