图3 铸造A356-T6铝合金1#拉伸试样的拉伸断口形貌
其它拉伸试样的断口形貌与1#相似，都表现为准解理断裂，在断口表面都能观察到韧窝， 同时在断口表面都分布着杂质、孔洞、铸造缩孔和氧化膜等缺陷。5#与1#拉伸试样的断口形貌的唯一区别在于5#断口表面有更多的位置分布铸造缩孔，而且在断口表面发现了开裂的粒子，如图4a箭头所示。在圈4a中C处的面扫描，该处含有C，O，Mg，Al，Si和Fe元素，其原子分数分别为13.47％，l0.61％，1.02％，53.86％，20.71％和 0.33％。结合拉伸断裂强度，可以看出5#试样的强度远低于其它拉伸试样， 断裂强度和断面收缩率分别为1#试样的83．65％和0.412。同时试验过程中没有测试出5#拉伸试样的屈服强度，即表明试样的断裂强度低于其屈服强度值， 这主要在于粒子的开裂和更多铸造缩孔的影响导致了其力学性能的恶化。因为截面上缩孔的增多降低了承受外载荷的有效面积，所以试样在较小的载荷下就可以发生断裂。
图4 铸造A356-T6铝合金5#拉伸试样的拉伸断口形貌
关于铸造缩孔与铸造合金的力学性能的定量关系到目前都没有得到很好的解决，铸造缩孔在光学显微镜和扫描电子显微镜下的形貌并不一样，而且相同的铸造缩孔在光学显微镜和扫描电子显微镜下的尺寸并不一致，Boileau等[l3]指出通过SEM 在断裂表面所测定的缩隙尺寸通常为光学显微镜下测定值的2倍～5倍，光学显微镜常低估缩孔的尺寸，因此，在定量分析孔洞尺寸与力学性能关系时，需要对通过金相测定的孔洞尺寸进行修正。参照文献[l3]， 图5描述了光学显微镜和扫描电子显微镜在测定缩孔尺寸上差别的原因。
图5 微观缩孔：(a)缩孔模型：(b)光学显微镜下缩孔形貌：
(c)扫描电镜下拉伸断口缩孔形貌
3．3 拉伸断口的纵剖面形貌
将拉伸断面纵剖．并制成金相试样，其断口纵剖面光学显微镜形貌如图6所示。从图中可以观察到有很多硅粒子分布在断口边缘处。在纵剖面可明显看到裂纹是沿着簇状共晶硅粒子扩展的，如图6a中A箭头所指和图6b高倍光学显微镜形貌所示。在枝晶胞周围共品区域中可以明显观察到具有较多的裂纹， 如图6a和图6c方框所示， 而在胞内未发现裂纹， 所以裂纹是沿着枝晶胞进行扩展．其导致试样失效的方式为穿晶断裂。
图6铸造A356-T6铝合金的拉伸断口纵剖面光学显微镜形貌
在断口边缘可观察到断裂的共晶硅粒子，如图6a和图6b中白色箭头所指，在离断口面稍近位置处可以观察到铸造缩孔，如图6d方框所示。从图6c可以看裂纹在共晶硅粒子簇状多处形成，如图中箭头所指，并沿着共晶硅与基体结合面进行扩展，由于共晶硅粒子杂乱无章的分布在基体上，因此当裂纹扩展遇到与裂纹前进力向相异的共晶硅粒子时，将截断共晶硅粒子，使硅粒子发生断裂。Wang[l4]等指对于未改性的A356铸造铝合金，当合金具有大尺度枝晶胞时．断裂模式为穿晶断裂，因为在大尺度DAS材料中，枝晶胞界上分布着密集的Si粒子，因此提供了裂纹容易扩展的通道，导致沿胞(即穿晶)方式断裂。关于有限元分析硅粒子形态及其聚集状态对拉伸性能的影响和对裂纹萌生及扩展作用将在另文中给予报道。
从断口纵剖面形貌可以得出，铸造A356-T6铝合金在拉伸过程中．裂纹萌生于共晶硅粒子与基体结合处， 并沿枝晶胞之间的共晶区域进行扩展。当裂纹遇到与前进方位不一致的共晶硅粒子时，裂纹将截断共晶硅粒子，在外力作用下，，多处萌生的裂纹，发生长大，并连接到一起，形成较长的裂纹，最后导致试样发生失效，拉伸断裂的模式为沿胞方式的穿晶断裂。
