在铸造行业，需要高水平的经济效益，越来越严格的质量要求需要在操作行为和材料特性方面的特殊要求，特别是在轻合金和活塞合金由铝基铸件制造的情况下。亚共晶铝硅合金是一种由5-12 wt%硅组成的铝铸造合金。
优异的模具填充和凝固行为是这些铸造合金的关键特性，其在结构上可行。这些净形铸造部件可用于满足由于铸铝合金的性质而满足许多技术要求。对于现实的应力分布，需要产生均匀的，细粒度和具有低强度和密度的缺陷结构，以用于现实的应力剖面。
原位观察相变和定义温度的凝固方法是监测合金的铸造和热处理处理的有价值的方法。它还有助于获得结构性地层的见解，以便可以制造关于涉及不同复合合金的技术铸造方法的预测。本文讨论了对共晶Al-Si 12合金的空间和时间上分辨的熔融和冷却行为的观察。
实验的硬件设置
实验硬件设置包括以下内容：
Linkam TS1500加热台非常适合在温度下分析各种材料，如金属、聚合物和陶瓷。欧洲杯足球竞彩在陶瓷样品杯中，高度最大为6mm，直径最大为7mm的样品被加热到1500°C。使用T95控制器可以实现大约200 K/min的最大加热和冷却速率。
旋转叶片泵用于在10的真空状态下操作加热阶段-3mbar。激活可以通过T-95控制器或新的ZEISS ZEN 2核心软件手动控制。
此时，用户可以使用两种选择来执行实验。可以在实验模式下建立包括彼此耦合的单独定义的温度斜坡的Linkam阶段的温度曲线。可以单独地设定每个温度斜坡的加热和冷却，最终温度或停留时间的速率。
可以为每个温度坡道定义必须用显微镜捕捉图像的条件。这可以是每次经过一个定义的时间间隔，或者每次温度被一个定义的值改变。使用上述在实验中连续出现的参数来预先定义单个块是可能的。
在手动模式下，可以使用Zeiss Zen 2芯手动控制Linkam加热级和Zeiss Axio Imager.Z2M光学显微镜。该模式通过在实验期间允许定制来提供对实验设置中的用户更灵活性。当样品的弹性随着加热或冷却的增加而变化时，需要在实验期间监测和调整镜头焦点。
实验过程与结果
观察Al-Si 12合金在加热和随后的冷却过程中共晶点580°C的转变行为是本实验的目的(图1)。净化惰性气体使整个系统进入约2 x 10的真空状态-3mbar。
Zeiss Zen 2核中的“实验模式”用于执行实验，因此“加热级控制”控制设置确定了保持点，加热速率和停留时间，包括图像采集之间的时间间隔（图2A）。
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图1。相图(坐标上的温度为°C，质量-%。原子-%在横坐标上)为铝-硅共晶在11.7质量-% Si
图2b为热斜坡图，说明了实验过程中的升温速率、停留时间和断点。首先将样品以50 K/min的速度迅速加热到500℃，然后在该温度下保持3分钟，使样品在该温度下沉淀。根据580℃相图，在实际目标温度下，以20 K/min的升温速率再次进行该工艺。
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图2。“Linkam实验模式”在蔡司ZEN 2核心为Al-Si 12.合金熔化调查。“加热阶段控制”设置（a）和加热斜坡图（b）的详细图片
由于任何转化反应以熔化过程的形式表现出来，样品继续以10或相当2 k / min的加热速率加热，然后在610℃和620℃下进行两分钟。在620℃下，最初观察到转化反应。将样品以1k / min的速率加热至629℃，以增加熔化过程的能量，并使转化率更多。
这时，铝(白色相)逐渐熔化，硅(暗相)溶解。由于扩散过程，硅的粗化同时发生，随后在扩散过程结束时，硅溶解到熔融金属中。图3微观结构描述了熔化过程的温度依赖性。
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图3。Al-Si 12合金的加热过程到629°C
图4显示了冷却过程，其在629℃下开始，达到580℃，恒定的冷却速率为5k / min。在6分钟的停留时间之后，当硅主要和树枝状沉淀的硅时开始新的转化反应。当样品进一步冷却到580℃以50k / min的速率进一步冷却时，观察到该结构的进一步变化。
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图4。Al-Si 12合金的冷却过程始于629°C
之后可以编辑在实验期间捕获的所有图像。此外，还可以创建视频。还可以将完整的实验保存在随后用相同材料的整个设置毛皮分析。
该信息来源于Carl Zeiss显微镜有限公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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