近年来,随着现代工业对高性能铝/钢复合构件的需求日益迫切,传统的镶嵌铸造、焊接等复合方式已无法满足其性能要求。铝/钢复合锻造成形是制备铝/钢复合构件的新方向,但是,铝、钢两种金属之间的物理性能和化学性能的差异导致这两种金属的冶金结合存在着诸多问题,限制了铝/钢异种金属构件更广泛的应用。因此,研究铝/钢复合成形构件的界面结合具有重要的理论价值和实际意义。本文通过对304不锈钢管和7075铝合金棒材进行镦粗成形实验,分析了成形工艺对复合构件界面结合的影响规律,以及热处理过程对界面的影响,最后揭示了界面演化机制,为实现铝/钢复合构件良好的冶金结合提供理论指导。首先从材料表面处理状态,成形温度以及变形量三个方面,研究了成形过程对界面的影响。通过对材料表面进行抛磨,超声清洗,添加镀层等措施对比研究了不同预处理方式对界面结合的影响,发现不锈钢中的Ni,Cr等合金元素具有防止材料加热过程中的氧化以及抑制金属间化合物生成的作用。探究改变钢套和铝芯的预处理温度对界面的影响规律时发现合理的预处理温度选择有助于界面的结合,一方面铝芯表层适量的熔化有助于润湿钢套表面实现更好的冶金结合;另一方面,合理的温度选择能够控制界面金属间化合物的生成。实验发现当钢套温度900℃,铝芯在620℃进行半固态组织处理时,界面能够实现较好的结合,界面处的剪切强度达到96.1MPa。通过研究铝/钢复合构件变形对界面结合性能的影响,发现当变形量40%时,界面处产生了冶金结合和机械咬合的综合效果,剪切强度提高到108.2MPa。进一步研究了热处理过程对已成形的复合构件界面结合的影响。系统的分析了热处理温度和保温时间对界面的扩散以及界面附近的组织演变规律,随着热处理温度的提升以及保温时间的延长,一方面改善了基体组织的偏析状况,另一方面促进了界面处元素的扩散。研究发现,当500℃热处理时,随着保温时间的2h后界面开始有金属间化合物生成,保温4h时,界面金属间化合物的厚度约为1.5μm。最后,对复合构件界面温度场的变化进行了模拟,发现界面处的液相线温度停留时间与金属间化化合物的形成和生长具有一定的联系。通过对界面金属间化合物的生成热力学计算,解释了界面处金属间化合物的成分主要是FeAl₃,还有少量的Fe₂Al₅,分析了成形过程中界面金属间化合物的形成机制。通过对界面金属间化合物的反应动力学分析,解释了热处理过程界面金属间化合物的生长规律,为制定合理的热处理参数提供了参考。通过以上对铝/钢复合构件成形工艺探索研究,实现了对铝/钢复合构件可靠的冶金结合的控制;对热处理工艺对界面影响的探究,以及界面结合机理的分析,为实现铝/钢复合构件可靠的界面结合提供了理论支持。