图4-27 所示为触变锻造成形零件断裂面的SEM图像（放大倍数：200）。由图4-27a可知，断裂裂纹贯穿于整个半固态显微组织，并且在裂纹传播过程中明显改变了方向。在图4-27b中，可以见到可能是断裂裂纹起源的缩孔和未知成分的夹杂物。

图4-28 具有“花瓣”特征的断裂面SEM图像

a）液相体积分数为37% b）液相体积分数为25%

图4-28所示为放大1000倍时的断口形貌。观察发现，这两个断裂表面均显示出“花瓣”一样的断口特征。通常认为，具有这种断裂特征的断口是韧性断裂方式^[26]。在图4-28a中可见其“花瓣”的密度要高于在图4-28b中的密度，这可能是由于图4-28a中具有更高液相体积分数的缘故。尽管液相体积分数不同，但这两个图像均显示出半固态成形零件断裂方式为韧性断裂。

图4-29 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%

图4-29所示为放大5000倍时的断裂面SEM图像。在这两个图像中，可以观察到具有半固态组织特征的A356铝合金显微组织：固态α-Al晶粒被β-相Mg-Si共晶体所包围。在图4-29a中，α-Al晶粒尺寸大约为15～20μm，在图4-29b中可见到直径大约为10μm的固相颗粒。(www.daowen.com)

图4-29还显示，当液相体积分数为25%时，断口为由固相α-Al颗粒和共晶相Mg-Si合金组成的界面，在其中可以观察到金属成形中与位错有关的大角度晶界^[27]。图4-29a中较亮的区域为共晶相，显然其面积越大，共晶相越多。但总体上，因该区域固相体积分数较高，在断裂时固相成分仍起到主导作用。当液相体积分数提高到37%时，断裂机制发生了变化。从存在于液相中表面“皱纹”可以判断出，在该位置断裂时主要的阻力是存在于液相中的阻尼力，其大小很可能与液相粘度有关。

图4-30所示为A356铝合金半固态触变锻造零件液相体积分数为45%的SEM图像（放大5000倍），从中可以观察到更清晰的断口组织。在断裂过程中，Si颗粒被挤出到Mg-Si共晶相断口表面。

图4-30 触变锻件断裂面的SEM图像 （液相体积分数45%）

通过对图4-31中A356半固态铝合金疲劳断裂SEM图像观察发现，半固态材料的断裂机理还与试验条件有关。图4-31表明，当裂纹由缩孔、夹杂、偏析或其他原因引起之后，它可以穿过α-Al颗粒，然后到达粘状的共晶相（β-相），再快速穿过后面的α-Al颗粒，直到覆盖整个断裂面。

图4-31 A356半固态铝合金疲劳断裂SEM图像（×200）（来源：澳大利亚昆士兰大学）