2024铝合金的热变形温度是多少

铝及铝合金制样技术

一、低倍检验

截取试样后经磨床磨光后用汽油或酒精清除表面油污后进行浸蚀。

常用浸蚀剂：

1）15%NaOH水溶液显示铝合金低倍组织及硬铝晶粒度，显示铸造铝合金的针孔等缺陷。

2）（5ml）HF+（25ml）HNO3+（75ml）HCl显示纯铝、防锈铝等软合金的晶粒度。

3）（10ml）HF+（5ml）HCl+（5ml）HNO3+（380ml）H2O显示退火态的硬铝晶粒度。

试样经上述试剂浸蚀后，在30%HNO3水溶液中进行“中和”，去除表面氧化膜。

试样制备过程为：去油→浸蚀→冲洗→中和→冲洗→吹干

二、高倍检验

1. 试样制备

在需要分析的部位截锯试样后用锉刀锉平，锯断面较平齐时也可用粗砂纸逐渐整平，不能用力过大，以免形成较深的形变层，粗磨时注意切勿将粗砂粒带到下一道砂纸上，以免留下很深的划痕。由于铝合金质软，砂纸上的粗磨粒在磨制过程中会随时剥落，最好在砂纸上洒些汽油，其到润滑作用。

2. 试样抛光

抛光盘的转速以400~500/分为宜。

粗抛：粗海军呢、帆布，氧化铬或W3~W5金刚石研磨膏，施加压力大些。

精抛：细海军呢、丝绒，氧化镁悬浮液或W1~W2金刚石研磨膏，时间约10分钟。试样最好放在抛光盘的近中心部位，作往返移动，不要旋转，精抛到样品表面极光亮，无磨痕时即可进行腐蚀、观察。

三、铝合金中相的鉴别

铝合金中相的侵蚀试剂较多，一般都可以通用，笔者在近30年的金相检验中积累了一定的经验，效果较好，现介绍给大家。

1）Al3Fe ：20%HSO4水溶液，呈黑褐色

2）α（Al12Fe3Si）：20%HSO4水溶液，颜色发暗

3）β（Al9Fe2Si2）：20%HSO4水溶液，呈黑色

4）β（Mg2Al3）：10%H3PO4水溶液，边界更为清晰

5）Al6（FeMn）：10%NaOH水溶液，表面粗糙，颜色略变

6）Mg2Si：混合酸、25%HNO3水溶液、0.5%HF水溶液，均能强烈至被溶解掉

7）Mn3SiAl12 ：10%NaOH水溶液呈暗灰色，相轮廓更为清晰

8）θ（CuAl2） ：10%H3PO4水溶液，不变色

9）S（CuMgAl2）：10%H3PO4水溶液，暗棕色

10）Cu2FeAl7 ：混合酸，呈褐色

11）W（Cu4Mg5Si4Alx）：25%HNO3水溶液，呈深褐色

12）Al6（FeMnSi）： 25%HNO3水溶液，不侵蚀

13）T（AlZnMgCu）和S（CuMgAl2）：混合酸暗灰色，T相比S相受侵蚀程度弱

14）AlFeMnSi和Al6（FeMn）：20%H2SO4水溶液，呈黑褐色

15）FeNiAl9 ： 混合酸及0.5%HF水溶液，呈棕色

16）AlCuNi： 25%HNO3水溶液，强烈

17）T（CuMn2Al12）：混合酸呈青色，在变形铝合金中特有的

18）Cu2FeAl7： 各种试剂都不敏感

1、阳极时候的氧化膜不够；（可以测一下氧化膜的厚度）

2、阳极封孔没有封好；（最直观的检查就是用手摸会不会有粘手的感觉，粘手的话就是封孔没有封好，或者用墨水笔划几笔后看抹不抹得掉，不能全部抹干净就是没封好孔）

常用的金相腐蚀液如下：

硝酸 1~5mL ，酒精 100mL 几秒--1min 碳钢、合金钢、铸铁

苦味酸 4g ，酒精 100mL 几秒--几分钟 显示细微组织

盐酸 5mL ，苦味酸 1g ，酒精 100mL 几秒--1min ， 奥氏体晶粒，回火马氏体

盐酸 15mL ，酒精 100mL 几分钟 氧化法晶粒度

硫酸铜 4g ，盐酸 20mL ，水 20mL 浸入法 不锈钢，氮化层

苦味酸 2g ，氢氧化钠 25g ，水 100mL 煮沸 15min 渗碳体染色，铁素体不染色

盐酸 3 份，硝酸 1 份 静置 24h 浸入法 奥氏体及铬镍合金

盐酸 10mL ，硝酸 3mL ，酒精 100mL 2--10min 高速钢

苦味酸 3~ 5g ，酒精 100mL 浸入法 10--20min 铝合金

氢氟酸 2mL,盐酸 3mL,硝酸 5mL,水 95mL 浸蚀法5~10分钟 铝材及铝合金材料

盐酸 10mL ，硝酸 10mL <70 ℃ 铜合金

盐酸 2~5mL ，酒精 100mL 几秒--几分钟 巴氏合金

氯化铁 5g ，盐酸 50mL ，水 100mL 几秒--几分钟 纯铜、黄铜、青铜

盐酸 2mL ，水 100mL 室温 镁合金

硝酸 10mL ，盐酸 25mL ，水 200mL >1min 铅及铅锡合金

30%双氧水，20%氨水 1：1混合 5~6秒 银及合金

http://www.china-metallography.com/china-met02/jx2005/jx2005.htm

1微弧氧化陶瓷层

微弧氧化(Microarcoxidation，MAO)又称微等离子体氧化(Microplasmaoxidation，MPO)，是通过电解液与相应电参数的组合，在铝、镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用，生长出以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层。由于在微弧氧化过程中，化学氧化、电化学氧化、等离子体氧化同时存在，微弧氧化工艺将工作区域引入到高压放电区域，极大地提高了膜层的综合性能。微弧氧化膜层与基体结合牢固，结构致密，韧性高，具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击和电绝缘等特性。该技术操作简单和易于实现膜层功能调节，而且工艺不复杂，不造成环境污染，是一项全新的绿色环保型材料表面处理技术，在航空航天、机械、电子、装饰等领域具有广阔的应用前景。

合金元素Cu、Mg有利于微弧氧化的进行，而Si元素则有碍于微弧氧化。侯朝辉等[1]对含硅量为8%～12%的ZL系列铸铝合金的微弧氧化工艺条件、膜层结构以及成膜过程进行了研究。结果表明：铸铝合金在水玻璃复合体系中进行微弧氧化，可以得到一层细腻、均匀、较厚、显微硬度较高的陶瓷氧化膜；微弧氧化电解液体系中，水玻璃能够使铸铝合金的微弧氧化顺利进行；Na2WO4和EDTA二钠复配可提高膜层硬度；该研究条件下获取ZL109合金微弧氧化膜的工艺条件为NaOH：2～4g/L，水玻璃：5～7mL/L，Na2WO4：2～4g/L，EDTA二钠：2～4g/L，微弧氧化电流密度30～40A/dm2，溶液温度30～40℃，强搅拌。此外，龚建飞等[2]也对ZL109的微弧氧化进行了研究，获得了致密层厚度76μm以上，显微硬度HV1600均匀氧化陶瓷膜层。

ADC12压铸铝合金广泛应用于汽车、摩托车和仪器等行业的活塞、带轮等零部件和结构件。张金彬等[3]研究了ADC12铝合金表面微等离子体氧化法制备黑色陶瓷膜的电解液成分和电参数等对膜层性能的影响，结果表明，磷酸钠浓度较低，表面粗糙，浓度过高易析盐和膜层崩落，最佳浓度为12～15g/L；添加剂M1和M2组分中的金属元素氧化物K在膜层中的比重越大，膜层黑色饱和度越高越稳定，其最佳浓度分别为10.0～11.0g/L和15.0～18.0g/L；使膜层黑色均匀的最佳pH值为8.0～9.0；形成饱和深黑色的最佳电流密度为3.0～4.0A/dm2；采用最佳的电解液配方制备的黑色膜层厚度在20～30μm，硬度HV500～700，黑色饱和度在0.8～1.0。

王宗仁等[4]将等离子体增强的电化学表面陶瓷化(PECC技术)工艺应用在Y112压铸铝合金表面强化处理上，使其表面生成α-Al2O3和γ-Al2O3相的陶瓷膜。据称该膜性能均优于特富隆技术涂层。

金玲等[5]对ZL109合金和SiCp/ZL109复合材料表面进行微弧氧化，研究发现，ZL109合金和SiCp/ZL109复合材料都可以进行表面微弧氧化，其微弧氧化层由两层结构组成，分别为疏松层和致密层。ZL109合金微弧氧化层主要由不同结构的Al2O3相组成，SiCp/ZL109复合材料微弧氧化层由Al2O3和MgAl13O40组成。

交流电源恒流条件下铝合金表面微弧氧化-黑化一体化处理[6]研究显示，钒酸盐对微弧氧化陶瓷膜的黑化效果具有决定性作用；黑色陶瓷膜色泽稳定，具有较高的显微硬度，并能对基体金属提供有效的腐蚀防护；黑色陶瓷膜主要元素组成包括O、Al、Si、V和P，膜中化合物主要以无定形态和/或微晶态形式存在，只发现少量的γ-Al2O3和ε-Al2O3晶体；黑色陶瓷膜为较为疏松的单层结构，其表面在微观尺度上粗糙不平，存在较为密集的尺寸为μm量级的微孔，并有明显的高温烧结痕迹和微裂纹；黑色陶瓷膜的微观结构与其形成机制有关。

ZL101铸造铝2硅合金微弧氧化陶瓷膜[7]生长分为3个阶段，氧化初期，电流密度较高，但膜层生长较慢。在膜快速生长阶段，膜生长速率达到极大值；膜生长进入平稳期后，基本保持恒定，样品的外部尺寸不再增加，膜逐渐转向基体内部生长；合金化元素硅的影响主要表现为氧化初期对膜生长的阻碍作用；铸造铝合金经过微弧氧化处理后，腐蚀电流大幅下降，极化电阻增加了几个数量级；较薄的微弧氧化膜同样大幅度提高了铝-硅合金的耐蚀性。

中性盐雾腐蚀试验法研究高强度铸造铝合金ZL205微弧氧化陶瓷膜[8]的结果表明，微弧氧化处理能显著提高ZL205的耐腐蚀性能，随着厚度的增加，陶瓷膜的耐腐蚀性能提高，但在厚度达到一定值后，陶瓷膜的耐腐蚀性能提高不明显；随着厚度的增加，微弧氧化膜的表面形貌和相结构都发生变化，从而导致微弧氧化膜的耐腐蚀性能发生变化。

2电沉积层

电沉积(electrodeposition)是金属或合金从其化合物水溶液、非水溶液或熔盐中电化学沉积的过程。是金属电解冶炼、电解精炼、电镀、电铸过程的基础。这些过程在一定的电解质和操作条件下进行，金属电沉积的难易程度以及沉积物的形态与沉积金属的性质有关，也依赖于电解质的组成、pH值、温度、电流密度等因素。吴向清等[9]利用电化学方法对ZL105铝合金表面电沉积Ni2SiC复合镀层的耐蚀性能进行了研究。结果表明，Ni2SiC复合镀层的表面形貌与纯Ni镀层截然不同，耐蚀性能优于纯Ni镀层，经过300℃×2h热处理后，耐蚀性能进一步得到提高。

3多弧离子镀层

多弧离子镀是真空室中，利用气体放电或被蒸发物质部分离化，在气体离子或被蒸发物质粒子轰击作用的同时，将蒸发物或反应物沉积在基片上。离子镀把辉光放电现象、等离子体技术和真空蒸发三者有机结合起来，不仅能明显地改进了膜质量，而且还扩大了薄膜的应用范围。

其优点是薄膜附着力强，绕射性好，膜材广泛等。离子镀种类很多，蒸发远加热方式有电阻加热、电子束加热、等离子电子束加热、高频感应加热等。多弧离子镀采用的是弧光放电，而并不是传统离子镀的辉光放电进行沉积。简单的说，多弧离子镀的原理就是把阴极靶作为蒸发源，通过靶与阳极壳体之间的弧光放电，使靶材蒸发，从而在空间中形成等离子体，对基体进行沉积。在ZL201铝合金表面多弧离子镀Ti-Cr-N涂层，并在Ti-Cr-N涂层上制备一层脂类薄膜[10]。结果表明：Ti-Cr-N涂层中的Cr以固溶体的方式存在于TiN晶体中，没有形成单独的CrN相；涂层可以有效提高ZL201铝合金的抗盐雾腐蚀的能力。

4化学复合镀层

在镀覆溶液中加入非水溶性的固体微粒，使其与主体金属共同沉积形成镀层的工艺称之为复合镀。若采用电镀的工艺则称之为复合电镀；若采用化学镀的工艺则称之为复合化学镀。所得镀层称为复合镀层。原则上，凡可镀覆的金属均可作为主体金属，但研究和应用较多的是镍、铬、钴、金、银、铜等几种金属。作为固体微粒主要有两类，一类是提高镀层耐磨性的高硬度、高熔点的微粒；一类是提高镀层自润滑特性的固体润滑剂微粒。在铸铝表面制备Ni-P-金刚石化学复合镀层[11]，结果表明，硫酸高铈能促进金刚石微粒进入镀层，随硫酸高铈含量增加镀液稳定性大幅提高后趋于平稳，Ni-P-金刚石复合镀层耐磨性优于Ni-P镀层，添加2mg/L硫酸高铈后进一步显著提高，与Ni-P镀层相比，复合镀层耐蚀性差，添加硫酸高铈后有所改善。

5化学转化膜

化学转化膜是使金属与特定的腐蚀液相接触，在一定条件下发生化学反应，在金属表面形成一层附着力良好的、难溶的生成物膜层。这些膜层，或者能保护基体金属不受水和其它腐蚀介质的影响，或者能提高有机涂膜的附着性和耐老化性，或者能赋予表面其它性能。化学转化膜由于是基体金属直接参与成膜反应而生成，因而与基体的结合力比电镀层和化学镀层大的多。几乎所有的金属都可以在选定的介质中通过转化处理，得到不同应用目的的化学转化膜，但目前工业上应用较多的是钢铁、铝、锌、铜、镁及其合金。化学转化膜同金属上别的覆盖层(例如金属的电沉积层)不一样，它的生成必须有基底金属的直接参与，与介质中阴离子生成自身转化的产物(MmAn)，因此也可以说化学转化膜的形成实际上可看作是受控的金属腐蚀的过程。化学转化膜按膜的主要组成物的类型分为：氧化物膜，磷酸盐膜，铬酸盐膜，草酸盐膜等。

铝合金在大气环境下容易发生晶间腐蚀而破坏。目前应用的高强度铸造铝合金一般含有硅、铜、镁等元素，这些元素的加入增加了合金的腐蚀敏感性。其次是表面硬度低，容易磨损，外表光泽不能保持长久，所以要求有较高的保护措施。其中在铝合金表面上生成化学转化膜具有设备简单、成本低、投资省等优点。彭靓等[12]采用铬酸盐法在Y112合金上生成化学转化

膜，实验结果表明，该转化膜具有高的耐腐蚀性，并具有美观的金黄色外表面。

以锰酸盐和锆盐为主盐，在铝合金表面化学氧化得到的化学氧化膜[13]的腐蚀电位比铝合金试样的腐蚀电位正0.45V左右，腐蚀电流密度仅0.286μA/cm2；交流阻抗谱图低频端的阻抗值比铝合金试样的值大一个数量级；铝合金化学氧化膜外观呈金黄色，具有规则排列的柱状生长结构。

葛圣松等[14]用无铬化学方法在铸铝合金表面制得黑色转化膜，利用点滴试验评价了膜的耐蚀性能。分别采用扫描电镜及电子探针观察膜的形貌、测定其组成元素，最后提出了黑色膜的形成机理和耐蚀机理。

此照片为灰口铸铁xucz(站内联系TA)看你做金相的目的喽

看夹杂就不用腐蚀:Dmartensite(站内联系TA)对头，灰铁wsgdrw(站内联系TA)好像Al-Si合金不用腐蚀就能看金相yztian(站内联系TA)双相合金不用腐蚀就能分辨出两相来。mnljacky(站内联系TA)看来都是高手啊yangxd8517(站内联系TA)我做铝合金金相，发现如果抛光较好时可以不用腐蚀照金相dalinax(站内联系TA)磨过镁合金 钛合金 都需要腐蚀moqifengzi(站内联系TA)有些样品，不用腐蚀，在偏振光下也可获得很好的衬度。jzy118(站内联系TA)金相抛得不是很好，还能看见划痕。comma(站内联系TA)不论材料，只要两相差异显著的组织都可以不用侵蚀能看到金相形貌，也有增加侵蚀会看到更多细节的情况，比如不同基体的铸铁，不侵蚀可以看到石墨形态，若侵蚀就会看到石墨分布的不同基体组织形貌，或铁素体基体，或珠光体基体，或两者混合，或有马氏体分布的组织，不一而论dalinax(站内联系TA)Originally posted by comma at 2009-9-12 09:03:

不论材料，只要两相差异显著的组织都可以不用侵蚀能看到金相形貌，也有增加侵蚀会看到更多细节的情况，比如不同基体的铸铁，不侵蚀可以看到石墨形态，若侵蚀就会看到石墨分布的不同基体组织形貌，或铁素体基体，或 ... 学习了。磨得不多，概念中一般磨金相都是需要腐蚀的。不过看我师兄师弟们磨的有些钛合金 没腐蚀肉眼就看的到大概的形貌。house1004(站内联系TA)看夹杂物就不用腐蚀啊sdueming(站内联系TA)锡铅材料好像不用腐蚀啊liuniba(站内联系TA)纯铜的金相组织，纯钛铸锭的组织，一般来说，晶粒尺寸大于200um的合金材料大多不用腐蚀，这并不奇怪！lzy992003(站内联系TA)我看陶瓷也没有腐蚀zozo(站内联系TA)如果两相组织形貌差别很大，不用侵蚀也能分辨出来。