为了保证试验数据的准确性，A356.2铝合金在石墨模具和铜模具的冷却速率测试分别进行了30次。取其平均值，得到的平均温度数据。根据文献，共晶Si的凝固温度在577℃附近，因此，将其附近的数据用origin拟合，得到直线的斜率就是冷却速率，显示了冷却过程中的部分数据。

   石墨模具和铜模具浇注得到的A356.2铝合金的凝固组织。可以看出，使用石墨模具浇注的合金金相组织中α-Al基体较粗大，经铜模具铸造的A356.2合金金相组织细化明显，具有典型的金属型铸造组织形态：发达的α-Al枝晶，二次枝晶间距较小，不规则的短纤维状的共晶硅颗粒均匀分布在α-Al基体上。测量结果表明前者的二次枝晶间距和共晶Si带宽度分别约为20μm和10μm，而后者的仅约为8μm和4μm。

   不同模具铸造的A356.2合金铸锭的扫描图，从图中可以清楚看出不同冷却速率对共晶硅形貌的影响。在A356.2合金得到良好细化变质的前提下，石墨模具浇注的金相组织中共晶硅大部分短杆状，而铜模具浇注的金相组织中球（粒）状共晶硅明显增多，更加细小，长径基本上1.5μm左右。

   研究表明，冷却速率的不同会引起Al-Si合金液相前沿Si浓度的变化导致凝固后的组织形态的改变。A356.2合金属多元亚共晶Al-Si合金，共晶凝固生长按耦合生长模型进行。铜模具铸造时，冷却速度大，优先形核长大的α-Al枝晶将硅原子快速推向凝固界面前沿，此时，共晶硅的生长受到浓度分布和α-Al枝晶的共同制约，只能以孪晶方式生长，zui终形成短纤维状或短棒状。

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 南京宁博仪器分析有限公司

                                  2015.11.28