本文研究了不同变质剂对Al-2.5Mn合金初生相的影响,并对变质机理进行了初步分析。此外,将研究结果应用于3003合金中,设计了3种新型合金,并对其进行了性能测试,取得了不错的综合性能。研究表明,Cr会显著改善Al-2.5Mn合金初生相的尺寸和形态。当Cr含量为0.35%时,合金上部组织为十分细小的Al₆Mn和Al₃Mn相;而当Cr含量大于0.35%时,合金上部组织出现粗化。合金底部为较大的块状相为Al₈₅Mn₇Cr₈,但比未加Cr时要细化很多,底部块状相的沉淀层高度大约为5mm。分析认为,合金形成沉淀的主要原因是Cr参与Al₈₅Mn₇Cr₈的形成,增加了该相的比重,并且含Cr相的尺寸和形态会更加促使该相下沉。经检测,Al-2.5Mn-0.35Cr合金底部的电导率明显低于上部,因此认为Al₈₅Mn₇Cr₈的导电性较差;并且Al-2.5Mn-0.35Cr合金的液相线温度达到了671.8℃,增大了液相线与固相线的温度差,降低合金补缩能力。Sr也会显著改善Al-2.5Mn合金初生相的尺寸和形态。当Sr含量为0.35%以上时,合金上部组织全部变为Al₆Mn和Al₄Sr的共晶组织。但随Sr含量的增加,合金上部的针状Al₄Sr组织数量逐渐增加,并且有变长的趋势。合金底部为集中较大的块状相,但也比未加Sr时要细化很多,Sr对块状相有明显的细化作用。Sr、Cr和Al-Ti-B联合变质也具有良好的效果。合金中并未检测到含Ti或B的组织,认为它们以形核核心的形式存在。它们为合金凝固提供了大量形核核心,细化了组织和晶粒,Al₄Sr相变短变细,Al Mn相由连续的网格状结构变为不连续的结构。经过成分调整的三种合金平均强度分别为166.7MPa、104.8MPa、110.4MPa,延伸率分别为32.9%、36.1%、34.4%,均有较好的综合性能,并在合金生产成本、耐热性和强度上有不同程度的优势。