《表1 实验合金的化学成分》

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《Zr对Al-6.5Si-0.45Mg-xSc合金微观组织和拉伸性能的影响》

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实验合金样品的制备在5 k W电阻炉中进行。所用原料包括：99.9%高纯Al、工业纯Si以及Al-50%Mg、Al-2%Sc和Al-10%Zr（质量分数）三种中间合金。将纯Al放入电阻炉内的石墨坩埚中，加热熔化后升温至740℃，加入经预热的纯Si，待Si完全熔化，再根据制备合金的需要，分别加入适量Al-50%Mg、Al-2%Sc及Al-10%Zr（质量分数）中间合金，待全部熔化后，在730℃通氩气精炼除气5 min，然后扒渣并静置保温20 min，720℃时浇入预热温度为200℃的两种钢质模具。一种是直径30 mm、高80 mm的圆柱形模具，另一种是矩形模具，其内尺寸：长165 mm、宽42 mm和高82 mm。圆柱形铸件用于截取成分分析样品和金相分析样品，样品的截取位置在距铸件底部30 mm处。采用Metalscan2500型金属分析仪分析合金成分，结果如表1所列。对于截取的金相样品，经过粗磨和细磨，先腐蚀制成宏观金相样品，用扫描仪扫描获得宏观金相照片。然后，再对样品进行细磨和抛光，用0.5%HF（体积分数）溶液腐蚀制成微观金相样品。用配备有图像采集系统的Olympus TH4-200金相显微镜和JSM-6700F冷场发射扫描电子显微镜进行微观组织分析，对每种合金样品拍下足量的不同放大倍数的微观组织照片。选择典型合金制备透射电镜样品，采用JEM-2100型透射电镜对合金的微观组织进行观察和分析。利用图象分析软件Image pro对样品中的α（Al）相尺寸、二次枝晶间距（SDAS）以及共晶硅纵横比等微观组织参数进行定量分析。此外，选择部分合金样品进行T6热处理（535℃7 h固溶+160℃10 h人工时效），并进行微观组织分析。矩形铸件主要用于截取拉伸试样，取样位置在铸件中部，拉伸试样如图1所示。拉伸实验在MTS810材料实验机上进行，对铸态和T6态合金样品均进行了室温拉伸实验。为了保证实验数据的可靠性，每一种合金样品拉伸3～5个试样。