通常情况下，对材料断口形式的分析主要通过拉伸试样的断裂面来确定断裂机理，并且在拉伸试验前拉伸棒均经过热处理，以改善拉伸试样的屈服强度。在对A356铝合金触变成形试样的热处理过程中（完全热处理，T6），α-Al富集于由Si和Mg组成的β-相中。淬火时，过饱和的固溶体在时效温度下分解成弥散的Guinier-Preston（GP）区和中间沉淀物，并产生时效硬化。由于在575℃时Si最大的溶解度为1.6%，在固溶热处理过程中，绝大部分的Si没有溶解，而是形成板状或珊瑚岛形状的Si颗粒，因而淬火后形成的组织中含有均匀分布的Si颗粒[25]。由此可见，半固态A356铝合金微观组织和合金元素的分布在热处理前后有较大的差别。

图4-26 感应加热后A356铝合金显微组织（液相体积分数29%）

基于上述原因，作者在准备试样时直接从一断裂零件的新鲜断口中直接取样，并未进行任何的热处理。试样零件的生产过程如下：A356铝合金试样[ϕ76mm×90mm，SAG Company]首先被均匀感应加热到578℃，由显微组织分析可知，此时的液相体积分数约为29%（见图4-26）。然后把均匀加热的坯料迅速放入到压力机的模具中，并触变锻造成形。由于在本项目初次试验时模具表面未经过技术处理，且润滑状况较差，工件和模具表面摩擦较严重。触变锻造成形完成后，施加退模力准备取出锻件时，由于热效应和严重摩擦，锻件上杯部分突然断裂。作者当时意识到该断口的重要性，因而沿断裂面圆周方向每隔30°取了12个断口试样，并进行了微观组织和断口形貌分析，以便找出半固态成形零件的断裂机理。

对该断口试样的观察使用了扫描电镜LEOGemini 1550（ZEISS），所有的断口图像均在真空下获得。在下面所有SEM图片的图标中，EHT表示电压（kV）；WD表示镜头到试样的距离；Mag表示放大倍数；Signal A/B和Output dev为该扫描电镜其他的参数。(www.daowen.com)

图4-27 触变锻造成形零件断裂面的SEM图像

a）液相体积分数为25%b）液相体积分数为37%