鍛造是復(fù)合材料壓力加工工藝主要形式之一，是向各個(gè)產(chǎn)業(yè)提供裝備零件坯料主要途徑之一。其主要優(yōu)點(diǎn)：不但可獲得與裝備零件外形極為相似的坯料，而且其尺寸也極為接近；而且坯料的組織得到根本性的改變，消除了鑄造組織和種種鑄造缺陷，力學(xué)性能提高了；是制備受力大、力學(xué)性能要求高的重要與關(guān)鍵機(jī)械零件的首選工藝。鍛造是利用鍛壓機(jī)的錘頭、沖頭或通過模具對(duì)坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需形狀和尺寸的供機(jī)械精深加工成品零件的中間產(chǎn)品，是復(fù)合鋁合金特別是顆粒、晶須等增強(qiáng)的復(fù)合材料的主要的塑性加工工藝之一。鍛造用的坯料有鑄造的，也有經(jīng)過擠壓的，后者主要用于鍛壓航空航天器的重要零件。鋁合金鍛件的95%左右是模鍛的不含沖擠的。
●Al2 O3 p／6063 Al復(fù)合材料的鍛造
Al2 O3p／6063 Al復(fù)合合金的晶粒鍛造后顯著細(xì)化，組織相應(yīng)地致密，但晶粒排布有一定的位相差，這主要是由于多向鍛造的塑性變形方向在不斷的變化， 導(dǎo)致復(fù)合材料變形后的顯微組織呈現(xiàn)如圖1b所示的形貌，同時(shí)，鍛造使基體晶粒明顯細(xì)化。
科學(xué)研究顯示，在Al2 O3／6063 Al復(fù)合材料掃描電鏡照片中，Al2 O3顆粒在鍛造后既細(xì)小又分布更加彌散與均勻，顆粒形貌相對(duì)圓鈍化，分散也更加均勻，組織中的夾雜物被鍛碎，分散于基體中。
●鍛造對(duì)Zr B2／6063 Al復(fù)合材料顯微組織的影響
ZrB2／6063 Al復(fù)合材料鍛造前后的超景深形貌如圖2所示，其中圖2a是復(fù)合材料的鑄態(tài)金相組織超景深圖，以凱勒（Keller）試劑浸蝕，如圖可見，基體晶粒尺寸100μm～150μm，晶粒為粗大枝晶狀結(jié)構(gòu)排列。鍛后的組織，存在明顯的流線，晶粒流向垂直于鍛造力方向，晶粒在該方向被拉長(zhǎng)。復(fù)鍛造前的復(fù)合材料中大部分（65% ～ 75%）ZrB2顆粒有明顯的偏聚現(xiàn)象，其余的沿晶界零散地分布著，但是首尾相連。由圖2d可見，鍛造后的復(fù)合材料組織呈明顯的河流狀花樣，增強(qiáng)ZrB2顆粒也隨著基體的定向流動(dòng)呈鏈狀分布，偏聚現(xiàn)象大有改觀，大的顆粒被鍛碎，破碎的粒子呈鏈狀沿基體流向分布，而原來的較小的ZrB2顆粒則隨著晶界流動(dòng)而呈彎曲的帶狀分布，原有的鑄造缺陷如氣孔、疏松等不復(fù)存在，組織密實(shí)了，細(xì)小了，均勻了。
●Al3 Zr／6063 Al復(fù)合材料的鍛造顯微組織
質(zhì)量分?jǐn)?shù)5% Al3 Zr／6063 Al復(fù)合材料鍛造前大部分Al3 Zr呈板條狀或長(zhǎng)針狀，尺寸為100μm～200μm，少部分為短棒狀顆粒，尺寸10μm～20μm，有較明顯的團(tuán)聚傾向。鍛造后，板條狀和針狀A(yù)l3 Zr顆粒被鍛碎，基本上消失了，變成了尺寸為10μm～30μm的小顆粒。鍛造前錠坯中存在的少量細(xì)小聚集狀態(tài)的Al3 Zr顆粒，在鍛造后仍維持原狀，形狀及尺寸未變或基本未變，但由于在垂直方向受到了流動(dòng)壓力，顆粒向四方滑移，偏聚現(xiàn)像基本消失，分布較為均勻，且呈較為流線型分布。
Al3 Zr／6063 Al復(fù)合材料中的Al3 Zr增強(qiáng)體顆粒除斷裂破碎之外，還會(huì)發(fā)生移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，如果鍛造變形量足夠大，顆粒就會(huì)在垂直于鍛造方向呈有序定向分布，顆粒的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)是6063合金基體的塑性變形引起的，而位錯(cuò)滑移、攀移對(duì)顆粒的轉(zhuǎn)動(dòng)起主導(dǎo)作用，鍛造時(shí)基體晶粒發(fā)生變形移動(dòng)，Al3 Zr顆粒則受到一定的力矩作用，從而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，并且顆粒也隨著基體晶粒的移動(dòng)和回復(fù)再結(jié)晶而移動(dòng)，因而斷裂后的Al3 Zr顆粒之間不會(huì)形成空洞缺陷，而是被基體填充。
另外，鑄態(tài)Al3 Zr／6063 Al復(fù)合材料總或多或少含有孔洞與疏松缺陷。熱鍛造時(shí)，基體會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，形成細(xì)小的再結(jié)晶晶粒，而且6063合金基體在鍛造力作用下會(huì)變形和移動(dòng)，焊合了鑄坯中的缺陷如微裂紋和氣孔，復(fù)合材料組織更加致密了，缺陷消失或明顯減少。
研究表明，鑄態(tài)Al3 Zr／6063 Al復(fù)合材料基體晶粒為不規(guī)則的樹枝晶，尺寸為80μm～100μm，鍛造后晶粒明顯變形，成為寬5μm～15μm、長(zhǎng)50μm～110μm的流線型長(zhǎng)纖維狀組織，與鍛造時(shí)材料流向一致。其原因是，鍛造時(shí)如用空氣錘，它的速度為10m／s～30m／s，增強(qiáng)顆粒被鍛碎，鍛件內(nèi)部受到三向應(yīng)力作用，使復(fù)合材料晶粒在壓應(yīng)力作用下產(chǎn)生XY方向的延展，晶粒呈纖維狀組織，晶粒整體呈流線型，變得細(xì)??；同時(shí)，復(fù)合材料中有些基體被鍛碎，晶粒多了，細(xì)小了。因此，整體上鍛造變形細(xì)化了工件晶粒，提高了產(chǎn)品的各項(xiàng)性能，消除了部分三晶粒交界處的孔洞缺陷。