合金熔体的结构对合金的凝固过程、凝固组织和性能有着十分重要的影响。近年来出现的合金熔体过热处理方法即为通过改变熔体热历史来诱导合金熔体结构发生变化,进而影响合金凝固过程、凝固组织和性能。目前对合金熔体结构转变行为的研究仍局限于少数合金体系,从控制熔体结构的角度来改善合金凝固组织和性能仍然是经验性的。本文以铸态铝合金(Al-6Cu,Al-33Cu)、铜合金(QA194)为研究对象,从温度诱导熔体结构转变的角度出发,对合金熔体进行过热处理,探索温度诱导的熔体结构转变对Al-Cu系合金凝固组织及其高温力学性能的影响。以期丰富凝固理论,为Al-Cu系合金处理新工艺的研发及高温力学性能的研究与应用起到指导作用。课题研究内容与结论如下：1.通过探讨Al-Cu系合金熔体的电阻率与温度关系,发现合金在液相线之上一定的温度区间内发生了温度诱导的熔体结构转变。2.通过对Al-Cu系合金凝固后金相组织观察以及XRD测试发现,经高温熔体过热处理后的合金凝固组织晶粒尺寸明显细化,晶粒的形貌更加规整,合金相与相之间的分布更加均匀。分析认为是熔体过热诱使合金熔体结构发生转变。合金熔体过热打破了熔体中的类固型原子团簇,合金熔体中原子团簇结构变的更为细小和无序。从而导致形核过冷度增大、形核率增加,进而影响了合金的凝固组织。3.对Al-Cu系合金超塑拉伸实验发现,在相同温度和拉伸速率的条件下,经熔体过热处理后的合金超塑性能得到了明显的改善,拉伸变形抗力明显降低,延伸率进一步提高。分析认为由于凝固组织的细化和均匀化在很大程度上降低了材料在变形过程中的剪切应力,单位体积内分布数量多且均匀的晶粒有利于减小晶界滑动过程中的阻力,发生应力集中的区域减小,空洞相互连接长大的速率减小,从而导致延伸率增大。4.对Al-Cu系合金的高温蠕变拉伸实验发现,在相同的温度和拉伸载荷下,经熔体过热处理后的合金瞬时加载后的初始蠕变较小,在规定时间内蠕变变形量也较小。在稳态蠕变阶段,较之未经熔体过热处理的合金蠕变速率明显降低,高温抗蠕变性能得到进一步的提高。由于经熔体过热处理后的合金组织得到细化,晶粒尺寸以及相与相之间的分布比较均匀,因此,蠕变拉伸过程中容易在大小晶粒交界处引起应力集中而产生裂纹相对减少,从而提高了蠕变持久强度。