·1078· 工程科学学报，第40卷，第9期 Al-Mg.Si Al-Mg-Si-0 3 um 6 um 图3烧结初始阶段显微形貌图.(a)低倍形貌图：(b)Mg一Al-Si颗粒：(c)A-Cu扩散界面 Fig.3 SEM images of the sample at initial sintering stage:(a)low magnification image:(b)particles of Mg-Al-Si:(c)diffusion boundary of Al-Cu 长，AlC山共晶液相逐步增加，直到单质Cu粉全部 等过程.颗粒长大会引起的液相弯月面半径的增 转变为共晶液相o2四.与此同时，部分Cu原子通 大，只有当液相的弯月面半径大于孔洞半径时，液相 才会润湿A1颗粒表面.因此，液相在填充颗粒 过固相扩散进入Al基体中，形成A-Cu固溶体或 边界缝隙或小孔后，才会随着颗粒的长大逐步对残 AL,Cu金属间化合物.图4(b)为560℃保温60min 余孔洞进行填充四.此阶段由于保温时间较短，因 淬火后，试样中残余的大尺寸孔洞.经能谱检测，此 此残余的较大孔洞未被填充. 区域主要存在着碎屑状的A和A山203，是由于在压 图5为坯体在560℃保温60min后晶界处的微 制过程中Al粉表面的碎屑（如图1(a)所示）聚集在 观组织.如图所示，在晶界处存在无明显边界的团 颗粒晶界处所形成.由图4(b)还可以看出，在孔洞 絮状白色相，由能谱分析可知，除Al以外，Mg与Si 周边存在着ACu共晶液相，逐步向此区域流动并 原子比约为2：1，此为Al-Mg2Si相.Mg2Si相的形成 填充.根据液相填隙理论3-刈，在液相的流动和填 过程与A-C山共晶液相形成的过程类似，当温度达 充过程中，会发生毛细管力控制的颗粒重排，溶解一 到555℃时，发生共晶反应Al+Mg2Si+Si→液 再析出引起的晶界平直化以及晶粒长大导致的填隙 相四.白色相中还存在一部分氧元素，这可能与上 (a) ALO, 残余孔洞 50m 共品液相 104m 图4快速致密化阶段显微组织图.(a)低倍形貌：(b)残余孔洞 Fig.4 SEM images of the microstructure morphology of the sintered bulk during the rapid densification stage:(a)low magnification image:(b)re- sidual hole工程科学学报，第 40 卷，第 9 期 图 3 烧结初始阶段显微形貌图 . ( a) 低倍形貌图; ( b) Mg--Al--Si 颗粒; ( c) Al--Cu 扩散界面 Fig． 3 SEM images of the sample at initial sintering stage: ( a) low magnification image; ( b) particles of Mg--Al--Si; ( c) diffusion boundary of Al--Cu 长，Al--Cu 共晶液相逐步增加，直到单质 Cu 粉全部 转变为共晶液相［10，22］． 与此同时，部分 Cu 原子通 过固相扩散进入 Al 基体中，形成 Al--Cu 固溶体或 图 4 快速致密化阶段显微组织图 . ( a) 低倍形貌; ( b) 残余孔洞 Fig． 4 SEM images of the microstructure morphology of the sintered bulk during the rapid densification stage: ( a) low magnification image; ( b) re￾sidual hole Al2Cu 金属间化合物． 图 4( b) 为 560 ℃ 保温 60 min 淬火后，试样中残余的大尺寸孔洞． 经能谱检测，此 区域主要存在着碎屑状的 Al 和 Al2O3，是由于在压 制过程中 Al 粉表面的碎屑( 如图 1( a) 所示) 聚集在 颗粒晶界处所形成． 由图 4( b) 还可以看出，在孔洞 周边存在着 Al--Cu 共晶液相，逐步向此区域流动并 填充． 根据液相填隙理论［23--24］，在液相的流动和填 充过程中，会发生毛细管力控制的颗粒重排，溶解-- 再析出引起的晶界平直化以及晶粒长大导致的填隙 等过程． 颗粒长大会引起的液相弯月面半径的增 大，只有当液相的弯月面半径大于孔洞半径时，液相 才会润湿 Al 颗粒表面［25］． 因此，液相在填充颗粒 边界缝隙或小孔后，才会随着颗粒的长大逐步对残 余孔洞进行填充［23］． 此阶段由于保温时间较短，因 此残余的较大孔洞未被填充． 图 5 为坯体在 560 ℃保温 60 min 后晶界处的微 观组织． 如图所示，在晶界处存在无明显边界的团 絮状白色相，由能谱分析可知，除 Al 以外，Mg 与 Si 原子比约为 2∶ 1，此为 Al--Mg2 Si 相． Mg2 Si 相的形成 过程与 Al--Cu 共晶液相形成的过程类似，当温度达 到 555 ℃ 时，发 生 共 晶 反 应 Al + Mg2 Si + Si → 液 相［21］． 白色相中还存在一部分氧元素，这可能与上 · 8701 ·