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铝合金以其密度小，比强度高、成型性能好的优点，在军事、航空、交通运输等领域获得了广泛的运用。然而，铝合金的高温强度低、抗蠕变性能差、服役寿命短限制了其在高温、高载荷等恶劣工况环境下的应用。研究表明在铝基体中引入增强相，尤其是纳米增强相可显著提高铝合金的高温强度和抗蠕变性能。因此，本课题采用原位合成工艺制备纳米ZrB2/6063Al复合材料并系统研究其高温蠕变特性。 本研究基于6063Al-Na2B4O7-K2ZrF6和6063Al-K2ZrF6-KBF4两种反应体系，原位合成ZrB2np/6063Al纳米复合材料。通过OM、XRD、SEM、TEM等材料分析方法，研究两种反应体系复合材料的相组成、凝固组织以及纳米增强体颗粒的特征与界面。试验对比结果表明:两种反应体系均可制备获得纳米ZrB2增强体，其中6063Al-Na2B4O7-K2ZrF6体系中，Na2B4O7的熔点高，粘度大，体系反应温度更高，易于造成合金元素的烧损、铝熔体的吸气以及氧化夹杂;而6063Al-KBF4-K2ZrF6体系的反应物熔点低、流动性好、反应效率高，使生成的纳米增强体更加细小（ZrB2颗粒尺寸达到20nm左右）。本文为了研究原位纳米铝基复合材料的高温蠕变性能及机理，最终选择6063Al-K2ZrF6-KBF4反应体系来制备的ZrB2np/6063Al复合材料。 制备工艺研究表明:引入高能超声可显著改善增强颗粒与基体的润湿性，使增强体分散更加均匀。具体表现为，在引入高能超声后，生成的纳米ZrB2颗粒的团聚现象显著减轻，颗粒尺寸和晶粒尺寸减小。 室温力学性能测试表明:所制备的原位ZrB2np/6063Al，随着增强颗粒体积分数的增加，复合材料的抗拉强度和屈服强度相呈现先增大后减小趋势，伸长率则呈现出减小趋势。其中，ZrB2np/6063Al复合材料的最高抗拉强度为230MPa，比基体提高了28％;经过热轧和T6热处理之后，复合材料的室温性能进一步提高，其中，3vol.％ZrB2np/6063Al复合材料的抗拉强度和伸长率分别为255MPa和21％，是未处理复合材料的1.10和1.23倍。 高温蠕变性能测试表明:拉伸温度、载荷应力和增强相含量是影响原位复合材料蠕变特性的三个主要因素，随着纳米ZrB2颗粒的体积分数的增加，复合材料的抗蠕变能力随之提高，具体为门槛应力，蠕变应力指数和表观激活能均随着增强体含量的提高而增加。对复合材料稳态蠕变速率与外加应力进行线性回归拟合，获得复合材料的真应力指数为5，表明蠕变机制符合位错攀移模型，蠕变变形机制主要是由第二相颗粒增强控制。蠕变拉伸断口分析表明，原位ZrB2np/6063Al复合材料的蠕变断裂过程是由韧窝控制的蠕变断裂。