摘要：为了研究Al-Ca-Zn合金在非平衡凝固条件下的组织特征,采用水冷铜模吸铸法制备出直径为1mm的试样.通过SEM系统地分析了Al100-2xCaxZnx(x=3.5,4,4.5)合金的铸态组织.结果表明,Al100-2xCaxZnx(x=3.5,4,4.5)合金的铸态组织由a-Al和Al3CaZn两相组成,由于冷却速度较快,当x=3.5时,合金由先共晶a-Al相和纳米伪共晶组织构成;当x=4时,合金由完全纳米伪共晶组织构成;当x=4.5时,合金由先共晶Al3CaZn相和纳米伪共晶组织构成.本文研究的快速凝固Al-Ca-Zn合金还未见报道,可为开发新型Al-Ca-Zn合金材料提供参考.rn 铝合金具有低密度、高强度和成本低等优点被广泛用于航空和汽车等工业领域中，近年来，有研究发现，过共晶Al-Ca-Zn合金除了具有较好的综合性能外，还具有超塑性，尤其在550℃时，其最大延伸率可达770-830%。在普通铸造条件下，由于其冷速慢，析出粗大的a-Al或Al3CaZn组织，破坏了合金基体的连续性，因此降低了铝基合金的强度和塑性。为了得到细小的晶粒组织，提高合金的塑性，材料研究者们利用快速冷却方法提高合金的化学均匀性，降低合金的各种偏析。最近有研究表明，通过快速凝固技术得到的微纳米晶复合结构，提高合金的强度和塑性，与单独的非晶或晶相组织比较，具有微纳米晶、纳米晶或树枝晶/非晶双相结构的金属材料具有非常突出的力学性能，尤其是塑性。冷却速度对过共晶Al-Ca-Zn合金凝固组织形态和性能影响较大，因此，分析快速凝固对合金组织形态的作用机理，对指导实际生产具有重要意义.本文以Al100-2XCaXZnX(x=3.5,4,4.5)合金为研究对象，采用SEM,EDX和XRD等技术手段，研究了Ca和Zn的不同含量对合金基体微观组织的影响规律。rn 快速凝固条件下，对于过共晶成分Al92Ca4Zn4来说，可以获得完全纳米级的伪共晶组织，组织由细小的片层a-Al相和Al3CaZn相组成，晶相尺寸约为200-500nm。rn 对于过共晶成分Al93Ca3.5sZn3.5来说，在非平衡凝固条件下，a-Al相首先发生先共晶析出，合金液体最后形成亚共晶组织，其共晶组织和Al92Ca4Zn4合金的共晶组织类似。rn 对于过共晶成分Al92Ca4.5Zn4.5来说，在快速凝固条件下，Al3CaZn相在过冷到共晶区前发生先共晶析出，合金液体最后仍然形成过共晶组织。
