论文摘要
对铸造组织进行变形前预先热处理使连续的脆性纤维网状硅相改变为弥散的颗粒状是铝硅合金实现变形的前提,本课题组已观察到半连续铸造铝硅合金在热处理和热变形过程中伴随硅相颗粒化的同时,铝基体出现等轴晶,等轴晶的形成分别与加热和变形过程有何联系。另外,这一现象可能与合金共晶组织在凝固过程中的形成相关。本研究利用光学显微镜、扫描电镜及其电子背散射衍射附件等分析手段,通过缓慢冷却制备变质处理和非变质处理高纯亚共晶Al-7Si和共晶Al-12.7Si合金,对不同凝固条件下形核温度和凝固组织进行研究及对所制备合金在热处理过程中微观组织的演变特点进行研究。所获得的主要结论如下：1.从冷却曲线的特征值上并不能判断合金变质情况的好坏,只是经过变质的合金较未变质合金的共晶生长温度有所降低。当添加Sr含量不小于110ppm时,Al-7Si合金即可达到良好的变质效果；当添加Sr含量不小于220ppm时,Al-12.7Si合金可达到良好的变质效果。2.不同变质情况的Al-7Si和Al-12.7Si合金在经过500℃不同保温时间热处理后,共晶硅发生熔断和粒化,未出现粗化。未经变质处理的合金在保温6小时后其共晶硅的形貌大部分仍呈短杆状,少量发生粒化,粒化效果不好；变质良好的合金在保温6小时后,达到较好的粒化效果,尺寸在2-3μm。3.共晶硅相粒化的同时,在光学显微镜下均观察到共晶铝相出现晶界清晰的晶粒,而在α（Al）枝晶上却并未出现。而且共晶硅颗粒在铝基体上分布的越密集,这一区域的晶粒分布也就更加密集,而且尺寸更加细小。对于未变质的合金,晶粒较大,圆整度不高,在10-30μm尺寸范围内；在变质良好的合金中,晶粒近乎等轴状,尺寸在3-8μm范围内。变质处理合金中共晶铝相加热过程中这一组织变化,证实了激冷变质和化学变质铝硅合金在加热过程中共晶组织演变具有共性规律。通过EBSD研究,证实了在变质处理合金中,共晶区域形成的细化的等轴晶粒的晶界是小角度晶界。