ZL107合金屬于鋁-硅-銅系壓鑄鋁合金，含有硅、銅兩種主要合金元素，使得合金兼有鋁-硅系合金和鋁-銅系合金的特點(diǎn)，且不經(jīng)熱處理也能獲得良好的力學(xué)性能、物理性能、耐腐蝕性能和中等的切削加工性能，使得被廣泛地應(yīng)用于德國的汽車工業(yè)，例如轎車車身以及轎車、載重汽車等零部件的生產(chǎn)。其化學(xué)成分見表1。
表1 ZL107鋁合金的化學(xué)成分w（%）
Table 1 chemical composition of ZL107 aluminum alloy w (%)
Cu Si Fe Zn Mn Mg Cr Al 其他
2.995 10.993 0.935 0.274 0.422 0.054 0.016 84.350 余量
未經(jīng)固溶時(shí)效處理，壓鑄件中間部位和邊緣部位的組織?？梢钥闯?，其由白色和黑色的組織組成，白色顯微組織均為（AL）。中間部位因?yàn)橛袎侯^持續(xù)的壓力作用，晶粒細(xì)小。而邊緣部位因?yàn)閴毫Φ难爻虛p失，受力比較小，則晶粒粗大。
壓鑄機(jī)壓頭直接壓在鑄件的中間部位，鋁液結(jié)晶時(shí)在持續(xù)壓力的作用下，晶粒細(xì)化破碎，形核率大幅度的增加。這是由于在靜壓力作用下，表層原子偏離平衡位置的程度將有所降低，臨界形核半徑減少，即液態(tài)金屬內(nèi)有更多的原子團(tuán)和更多雜質(zhì)小質(zhì)點(diǎn)參加形核。另一方面在壓力的作用下合金熔點(diǎn)升高，相應(yīng)增加了過冷度，在一定范圍內(nèi)增加壓力，導(dǎo)致晶體生長(zhǎng)速度增加。但是，雖然過冷度的增加會(huì)使增長(zhǎng)速度加快，核心的長(zhǎng)大必然會(huì)受到臨界晶核的影響，使長(zhǎng)大趨勢(shì)受阻，這種阻力隨著晶核密度的增加而愈加強(qiáng)烈，組織細(xì)化，因此，獲得細(xì)小晶粒。
圖2壓鑄件經(jīng)固溶時(shí)效處理后的組織圖
圖2為壓鑄件經(jīng)過固溶時(shí)效處理后，用溫度25℃左右，濃度10%～15%的NaOH水溶液浸蝕，再用25%的HNO3水溶液浸蝕沖洗后的顯微組織。圖中細(xì)小點(diǎn)狀圓形顆粒為Si相、黑色骨骼狀為A1、Fe、Mn、Si相，淺灰色針狀為β（A19Fe2Si2）相。合金組織中0（CuA12）部分溶解，Si部分溶解，使原為針狀的變成短桿或者橢圓形，并有集聚長(zhǎng)大的趨勢(shì)，強(qiáng)化相Mg2Si大部分溶入固溶體。
使用NB-800系列型直讀光譜儀或NJSB系列智能快速分析儀可檢測(cè)鋁合金中的Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti等多種元素含量。
NBJX系列鋁合金金相分析儀可快速、方便地檢測(cè)鋁合金組織成分。
南京寧博分析儀器有限公司
2015.07.29
會(huì)員1.png)