由于传统的颗粒增强铝基复合材料增强体以陶瓷颗粒为主,这种材料的塑韧性较差;相关研究表明芯-壳结构粒子作为增强体既可以增强又可以增韧,所以本文提出了一种Ti@Al₃Ti芯-壳结构粒子增强的铝基复合材料,并综合粉末冶金与触变成形的优点,提出了一种新型的制备工艺—粉末触变成形。本文主要研究粉末触变工艺参数对Ti@Al₃Ti_p/2024Al基复合材料的初生相颗粒、二次凝固组织、增强体颗粒Ti@Al₃Ti结构以及复合材料断裂行为的影响。研究结果表明:当重熔温度645℃、重熔时间60min和模具温度200℃时,初生相颗粒圆整、二次凝固组织致密、Al₃Ti壳层均匀且致密,所得复合材料的抗拉强度和延伸率分别达到361MPa和13.7%,即不仅具有良好的强度,而且尤为重要的是具有优异的延伸率。当重熔温度从620℃升高到645℃时,组织致密性提高,Al₃Ti壳层增厚并变均匀,材料的断裂从缩松缺陷所致断裂转向明显的韧性断裂,材料的拉伸性能提高。当超过645℃时,因初生相颗粒的严重粗化、圆整度降低,Al₃Ti壳层的开裂、二次凝固组织和增强体颗粒的偏聚,导致材料的组织均匀性、变形协调性变差,材料的拉伸性能下降、脆性断裂的倾向增大。在重熔时间为45min时,因坯料未达到固液平衡,液相量少导致组织疏松、增强体颗粒的Al₃Ti反应层不均匀,致使增强效果差,所以材料的拉伸性能差,为沿晶和穿晶的混合断裂模式。随着加热时间的延长,组织变致密、Al₃Ti反应层逐渐增厚,材料的拉伸性能先增加后减小,断裂模式从穿晶断裂向沿晶和穿晶的混合断裂模式。当超过150min时,因Al₃Ti壳的开裂、剥落以及初生相颗粒的粗化,材料的拉伸性能进一步下降,断裂模式为以沿晶断裂为主。当触变模具温度为100℃时,由于温度较,凝固速度快,补缩不充分,材料存在明显的缩松,故材料表现出低的抗拉强度和延伸率。随着模具温度的升高,组织变致密,拉伸性能增加,断裂模式以穿晶断裂为主。经原位拉伸发现,裂纹遇到增强体颗粒会绕过增强体颗粒,如果在增强体颗粒内部萌生的裂纹,一方面裂纹尺寸小,另一方面裂纹两端分别与软的Al基体和芯部的Ti相连,因钝化而延迟了裂纹的扩展。