金锡共晶合金作为焊料具有钎焊强度高、热导率高、抗蠕变性能及抗疲劳性能强等优点,广泛用于微电子封装领域。最近的研究表明,通过过冷和退火处理,有两个化合物构成的金锡共晶合金表现出显著的热变形能力。但是,文献中有关金锡合金过冷和退火处理中组织演变的研究报道很少。本文首先研究了金锡合金熔体过冷处理的方法,然后研究了近共晶金锡合金在不同过冷和退火条件下的微观组织演化规律。在此基础上,研究了合金化元素Ag和In对金锡合金过冷凝固行为和退火组织演变的影响。本文首先对Au-20.4Sn共晶合金用不同过冷方法进行了实验,采用熔盐加松香的过冷方法和淬火方法得到了过冷金锡近共晶合金。通过扫描电镜和X射线衍射仪对凝固组织演变和相结构变化进行了分析。通过退火的方法对不同形态过冷凝固组织在不同温度、不同时间条件下组织演变进行了研究。此外,还通过添加不同质量分数的Ag或In元素的方法研究了过冷凝固组织和退火组织的变化规律。获得的主要结论如下:（1）通过热分析和组织观测,确定了金锡合金的共晶成分为Au-20.4Sn。过冷实验研究表明,采用硅油、熔盐、熔盐加松香的方法使金锡共晶合金获得的最大过冷度分别为15 K、27 K和28 K。最佳过冷方法为采取7.5NaCl-23.9KCl-68.6ZnCl2三元熔盐加少量松香,此种方法使近共晶金锡合金获得的最大过冷度为20～28 K（约为熔点的5%）。（2）Au-20.4Sn共晶合金在小过冷度条件下,凝固组织为规则层片共晶。随着过冷度增大,凝固组织中除了层片共晶外,还出现两相缠结组织和反常共晶组织。Au-18Sn和Au-19Sn亚共晶合金在小过冷度下的凝固组织包含初生的Au5Sn枝晶以及枝晶间的两相缠结组织和层片共晶组织。随过冷度增加,枝晶尺寸逐渐减小。在大过冷度条件下,远离共晶成分的亚共晶合金会形成离异共晶组织,靠近共晶成分的合金则得到全部的反常共晶组织。Au-21Sn和Au-22Sn过共晶合金在小过冷度度下的初生相为AuSn枝晶,枝晶间也存在大量两相缠结组织。在大过冷度条件下,也可得到反常共晶组织。分析表明,颗粒尺寸较大的反常共晶是由非共生生长得到的两相缠结组织熟化形成的,而颗粒尺寸较小的反常共晶是由层片共晶重熔、熟化得到的。（3）过冷金锡合金凝固组织中的层片共晶在退火过程中可以演变为两相缠结组织和反常共晶组织。在较高温度退火时原始铸态组织更容易球化,能够得到基体连接在一起的反常共晶组织。较高温度也可以使金锡共晶合金中的ζ’-Au5Sn转变为ζ-Au5Sn相。退火过程中的这两种变化都有利于合金的塑性变形。（4）添加第三组元Ag和In均改变了Au-20.4Sn共晶合金的凝固行为。在大过冷度条件下凝固时,具有显著的细化晶粒的作用。在退火过程中,合金元素降低了晶粒生长速率。此外,合金元素的添加还抑制了合金在冷却过程中的固态相变,使得高温下化学无序的ζ-Au5Sn相保留到室温,有利于合金的塑性变形。