金相樣品是從所有研究合金材料的拉伸測試棒中切片，在斷口以下約10毫米處。孔隙率和共晶硅顆粒特征的測量和定量使用光學(xué)顯微鏡連接到圖像分析系統(tǒng)。用光學(xué)顯微鏡對拋光樣品表面的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察。采用組合微量分析儀，在20 kV、30 nA條件下，電子束尺寸為~2 μm，合金材料采用電子探針微量分析(EPMA)和波長色散光譜(WDS)分析相。在需要時(shí)，合金材料還對拋光樣品表面的特定區(qū)域進(jìn)行測繪，以顯示各相內(nèi)不同元素的分布。利用背散射電子(BSE)探測器和EDS系統(tǒng)，采用相同的掃描電鏡(SEM)對拉伸試樣的斷口進(jìn)行了檢測。
合金材料利用獲得的背散射電子圖像分析了斷口行為，并分析了斷口表面觀察到的相的EDS光譜。用差示掃描量熱法(DSC)表征合金樣品在加熱和/或冷卻循環(huán)中發(fā)生的反應(yīng)序列，該反應(yīng)隨著溫度循環(huán)的增加或降低而不斷變化，根據(jù)兩個(gè)預(yù)期反應(yīng)產(chǎn)生峰:在高溫拉伸試驗(yàn)中，使用Instron Universal機(jī)械試驗(yàn)機(jī)在應(yīng)變速率為4 × 10?4 s?1的條件下對選定條件下的試樣進(jìn)行斷裂試驗(yàn)。合金材料安裝在試驗(yàn)機(jī)上的加熱爐為電阻式、強(qiáng)迫風(fēng)箱式，尺寸為30 × 43 × 30cm。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)0.2%偏置應(yīng)變計(jì)算屈服強(qiáng)度(YS)，斷裂伸長率計(jì)算為由引伸計(jì)記錄的25.4 mm長度上的伸長率(%El)。極限抗拉強(qiáng)度(UTS)由萬能機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲得。
合金材料為了在試驗(yàn)過程中達(dá)到并穩(wěn)定預(yù)期的試驗(yàn)溫度，在試樣安裝在拉伸機(jī)上時(shí)，爐已經(jīng)預(yù)先設(shè)定在所需的溫度;在每次測試開始前，將這些樣品裝在拉伸試驗(yàn)機(jī)的爐中30分鐘。合金的宏觀組織，晶粒尺寸約為200 μm。如圖4(A)所示，鑄態(tài)時(shí)，合金A組織中的硅顆粒發(fā)生了完全的變質(zhì)。從合金材料可以看出，合金材料固溶熱處理使硅顆粒的形貌由多面體變?yōu)榍驙?。由于固溶熱處理，還可以觀察到由于硅擴(kuò)散到鋁基體中，硅顆粒的數(shù)量減少，硅相的密度降低。圖4(a)中白色箭頭表示晶粒細(xì)化后的枝晶呈圓形，而)顯示了中觀察到的Al2Cu相的溶解。
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