開孔泡沫鋁制備及其性能研究（十五）

變質(zhì)處理及熱處理對泡沫鋁合金壓縮性能的影響（4）

實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

變質(zhì)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(fā)現(xiàn)，ZL101鋁合金鑄態(tài)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(jīng)預(yù)熱處理的石膏型預(yù)制塊的縫隙中凝固，而石膏的導(dǎo)熱能力較差，從而使熔體冷卻速度變慢，其凝固結(jié)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(zhì)處理來改善合金組織形貌。經(jīng)過B、Ti變質(zhì)處理后的組織可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)變質(zhì)處理后ZL101鋁合金鑄態(tài)組織中出現(xiàn)了發(fā)達(dá)的α-Al 枝晶，且共晶Si得到了細(xì)化，呈短針狀或粒狀。這是由于B、Ti變質(zhì)劑的加入，會反應(yīng)生成高熔點(diǎn)的化合物Al₃Ti、TiB₂等，而這些彌散的固體質(zhì)點(diǎn)具有與Al相同的點(diǎn)陣類型和相近的點(diǎn)陣常數(shù)，或具有共格對應(yīng)晶面，其均可成為α-Al晶粒非自發(fā)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(xì)化。

經(jīng)T6熱處理的ZL101鋁合金組織與未經(jīng)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(fā)生熔斷，可見熱處理對于未經(jīng)變質(zhì)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(tài)組織下Si相形貌影響較大。

變質(zhì)處理后的ZL101鋁合金經(jīng)T6熱處理的金相組織，可以發(fā)現(xiàn)，組織中的共晶Si尺寸較沒有發(fā)生明顯變化，部分Si相發(fā)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(fā)現(xiàn)，經(jīng)變質(zhì)處理處理細(xì)化晶粒后，再進(jìn)行熱處理的效果比未經(jīng)變質(zhì)處理而直接采用熱處理的效果好。

綜上所述，通過變質(zhì)處理能夠較好地細(xì)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(jīng)變質(zhì)處理后，再進(jìn)行T6熱處理才能達(dá)到較好的熱處理效果。