开孔泡沫铝制备及其性能研究（十五）

变质处理及热处理对泡沫铝合金压缩性能的影响（4）

实验结果及分析

变质处理及热处理对泡沫ZL101铝合金微观组织的影响

致密ZL101铝合金制样后拍照所得金相组织照片可以发现，ZL101铝合金铸态组织为α-Al+Si共晶组织，共晶硅比较粗大，呈粗大针状或板片状分布。造成组织粗大的原因是由于熔体在经预热处理的石膏型预制块的缝隙中凝固，而石膏的导热能力较差，从而使熔体冷却速度变慢，其凝固结晶与通常的铸造方法有较大的差异，以致使合金组织粗大。因此，有必要通过变质处理来改善合金组织形貌。经过B、Ti变质处理后的组织可以发现，经变质处理后ZL101铝合金铸态组织中出现了发达的α-Al 枝晶，且共晶Si得到了细化，呈短针状或粒状。这是由于B、Ti变质剂的加入，会反应生成高熔点的化合物Al₃Ti、TiB₂等，而这些弥散的固体质点具有与Al相同的点阵类型和相近的点阵常数，或具有共格对应晶面，其均可成为α-Al晶粒非自发形核核心，从而使α-AI晶粒和晶粒边界上的共晶组织得到细化。

经T6热处理的ZL101铝合金组织与未经处理的ZL101铝合金相比，其组织中的共晶Si形状基本不变，仅有部分共晶Si发生熔断，可见热处理对于未经变质处理的ZL101铝合金组织中的共晶Si的处理效果并不大，其受铸态组织下Si相形貌影响较大。

变质处理后的ZL101铝合金经T6热处理的金相组织，可以发现，组织中的共晶Si尺寸较没有发生明显变化，部分Si相发生了熔断，且在热处理作用下椭圆化和球化。

通过比较可以发现，经变质处理处理细化晶粒后，再进行热处理的效果比未经变质处理而直接采用热处理的效果好。

综上所述，通过变质处理能够较好地细化ZL101 铝合金的组织中的Si相，而热处理对Si相基本没有影响。因此，只有经变质处理后，再进行T6热处理才能达到较好的热处理效果。