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開孔泡沫鋁制備及其性能研究（十五）

變質處理及熱處理對泡沫鋁合金壓縮性能的影響（4）

實驗結果及分析

變質處理及熱處理對泡沫ZL101鋁合金微觀組織的影響

致密ZL101鋁合金制樣后拍照所得金相組織照片可以發現，ZL101鋁合金鑄態組織為α-Al+Si共晶組織，共晶硅比較粗大，呈粗大針狀或板片狀分布。造成組織粗大的原因是由于熔體在經預熱處理的石膏型預制塊的縫隙中凝固，而石膏的導熱能力較差，從而使熔體冷卻速度變慢，其凝固結晶與通常的鑄造方法有較大的差異，以致使合金組織粗大。因此，有必要通過變質處理來改善合金組織形貌。經過B、Ti變質處理后的組織可以發現，經變質處理后ZL101鋁合金鑄態組織中出現了發達的α-Al 枝晶，且共晶Si得到了細化，呈短針狀或粒狀。這是由于B、Ti變質劑的加入，會反應生成高熔點的化合物Al₃Ti、TiB₂等，而這些彌散的固體質點具有與Al相同的點陣類型和相近的點陣常數，或具有共格對應晶面，其均可成為α-Al晶粒非自發形核核心，從而使α-AI晶粒和晶粒邊界上的共晶組織得到細化。

經T6熱處理的ZL101鋁合金組織與未經處理的ZL101鋁合金相比，其組織中的共晶Si形狀基本不變，僅有部分共晶Si發生熔斷，可見熱處理對于未經變質處理的ZL101鋁合金組織中的共晶Si的處理效果并不大，其受鑄態組織下Si相形貌影響較大。

變質處理后的ZL101鋁合金經T6熱處理的金相組織，可以發現，組織中的共晶Si尺寸較沒有發生明顯變化，部分Si相發生了熔斷，且在熱處理作用下橢圓化和球化。

通過比較可以發現，經變質處理處理細化晶粒后，再進行熱處理的效果比未經變質處理而直接采用熱處理的效果好。

綜上所述，通過變質處理能夠較好地細化ZL101 鋁合金的組織中的Si相，而熱處理對Si相基本沒有影響。因此，只有經變質處理后，再進行T6熱處理才能達到較好的熱處理效果。