第10期 邬小萍等：ZnAI10C2合金铸态显微结构及相结构分析 ·1251· 的共晶组织中两相的体积分数相差较大.根据文献 状分布于Z基体.因此，在凝固刚完成时， 3],此时剩余液体将形成棒状共晶，而且合金的 ZnA10Cu2合金的组织由粗大初生a1枝晶和棒状 共晶熔池越大，越易形成棒状共晶，即α，相以棒 共晶(a2+Zn)组成 (a) 50 un 10m 5 um 0u010 图6铸态ZnA10C2合金SEM显微组织.(a)初生a1相+共品(a+n):(b)~(c)初生a1相：()共品中的a2相 Fig.6 SEM microstructures of as-cast ZnAll0Cu2 alloy:(a)primary phase and eutectic structure ((b)-(e)primary phase:(f) phase in the eutectic structure 由图6(b)并结合二元相图得知，在凝固后的冷 重新形核两种方式建立稳定的层间距，如图6(d)箭 却过程中，当温度下降到共析转变温度时，由于初生 头所示.一般认为重新形核比分支长大的机会要小 α1相是非平衡凝固，先结晶处（中心）Z的含量较 得多，规则层间距只有在建立起稳态长大后才能观 低，后结晶处（边缘）Zn含量较高.因此，1相的边 察到.另外，片层组织在向枝晶内部生长的过程中， 缘最先达到发生共析反应所需的Z含量，进而最先 会在其前沿未转变的α，相中产生内应力，为α和η 发生共析转变，分解为（α+η）共析组织，并且不断 相的形核提供了非匀质形核核心，使规则片层组织 以横向长大和纵向长大的方式向中心延伸，同时在 的生长受到抑制，从而形成不规则的共析组织.从 初生枝晶其他部位也可能产生新的共析组织晶核， 图6(b)可以看出边缘层片间距较中心大，为粗大的 各种不同取向的共析组织不断长大，直到各个共析 断续层片组织，这可能是由于最初分解生成的细小 组织相遇，形成鲜明的界线，如图6(c)箭头所示. 层片组织在室温时效中发生粗化，致使层片断裂、球 从ZnAl10Cu2合金的凝固过程发现，共析组织向内 化所形成的 部生长的过程中，其片层间距将发生变化.在片层 从图6(e)可以看到初生a1相中有粒状共析体 长大期间，通过现存片层的分支以及在发展界面上 的出现，研究发现此处的粒状共析体不可能是由片第 10 期 邬小萍等: ZnAl10Cu2 合金铸态显微结构及相结构分析 的共晶组织中两相的体积分数相差较大． 根据文献 ［13］，此时剩余液体将形成棒状共晶，而且合金的 共晶熔池越大，越易形成棒状共晶［13］，即 α2 相以棒 状 分 布 于 Zn 基 体． 因 此，在凝固刚完成时， ZnAl10Cu2 合金的组织由粗大初生 α1 枝晶和棒状 共晶( α2 + Zn) 组成． 图 6 铸态 ZnAl10Cu2 合金 SEM 显微组织． ( a) 初生 α1 相 + 共晶( α + η) ; ( b) ～ ( e) 初生 α1 相; ( f) 共晶中的 α2 相 Fig． 6 SEM microstructures of as-cast ZnAl10Cu2 alloy: ( a) primary phase α1 and eutectic structure ( α + η) ; ( b) － ( e) primary α1 phase; ( f) α2 phase in the eutectic structure 由图 6( b) 并结合二元相图得知，在凝固后的冷 却过程中，当温度下降到共析转变温度时，由于初生 α1 相是非平衡凝固，先结晶处( 中心) Zn 的含量较 低，后结晶处( 边缘) Zn 含量较高． 因此，α1 相的边 缘最先达到发生共析反应所需的 Zn 含量，进而最先 发生共析转变，分解为( α + η) 共析组织，并且不断 以横向长大和纵向长大的方式向中心延伸，同时在 初生枝晶其他部位也可能产生新的共析组织晶核， 各种不同取向的共析组织不断长大，直到各个共析 组织相遇，形成鲜明的界线，如图 6 ( c) 箭头所示． 从 ZnAl10Cu2 合金的凝固过程发现，共析组织向内 部生长的过程中，其片层间距将发生变化． 在片层 长大期间，通过现存片层的分支以及在发展界面上 重新形核两种方式建立稳定的层间距，如图 6( d) 箭 头所示． 一般认为重新形核比分支长大的机会要小 得多，规则层间距只有在建立起稳态长大后才能观 察到． 另外，片层组织在向枝晶内部生长的过程中， 会在其前沿未转变的 α1 相中产生内应力，为 α 和 η 相的形核提供了非匀质形核核心，使规则片层组织 的生长受到抑制，从而形成不规则的共析组织． 从 图 6( b) 可以看出边缘层片间距较中心大，为粗大的 断续层片组织，这可能是由于最初分解生成的细小 层片组织在室温时效中发生粗化，致使层片断裂、球 化所形成的． 从图 6( e) 可以看到初生 α1 相中有粒状共析体 的出现，研究发现此处的粒状共析体不可能是由片 ·1251·