铸造铝合金金相晶粒度的具体操作步骤是什么,急求答案,谢谢!!
首先要把样品用车床加工平整后,拿到金相砂轮的粗砂上去磨,磨平后再到细砂上去磨,然后再拿去抛光,再用为0.5%氢氟酸浸泡30秒左右,最后用20%硝酸洗去黑膜,就可以到显微镜上看了。我平时就是这样操作的,效果甚好。
图一是灰铸铁,图二是球铁,这个没有疑问:图一是片状石墨,图二是球状石墨。
下面四张铝合金金相的制样都很失败,特别是图三和图五。基本没有组织形态。所以用排除法来大概评定:
从金属型铸造Al-Cu合金、挤压铸造Al-Cu合金(70MPa)、铸造6061铝合金、喷射沉积6061铝合金。各个的特点来看,图四是等轴晶粒,很可能是喷射沉积6061铝合金成形。图五有许多空隙,应该是金属型铸造Al-Cu合金成形。图六有明显的枝晶,应该是挤压铸造Al-Cu合金(70MPa)。最后的图三,什么都没有,只有划痕和孔隙,就只有剩下的铸造6061铝合金了,正好铸造铝合金常检的项目就有针孔度……
缺陷分类5.1疏松疏松是在晶界及枝晶网络等地方产生的宏观或微观的分散性微孔,如图17所示,该缺陷经浸蚀后,在横向低倍试样上呈分散性的密集小针孔,边界参差不齐,多带棱角,近似锯齿状,颜色发暗,底部为尖狭的凹坑。疏松的显微组织特征如图18所示
非金属夹杂非金属夹杂是混入铸锭中的熔渣或落入铸锭内的其他非金属杂质,如图19所示。该缺陷经浸蚀后,在低倍横向试片上呈褐色或暗黑色四下的点状或非定形特征,其分布没有规律。断口上呈不定形松软组织。非金属夹杂的显微组织特征如图20所示
外来金属夹杂及白斑外来金属夹杂是在铸造过程中,由于操作不慎,掉入铸锭内的其他金属(条、块或片),或者是由于合金熔体的液流冲击,使铺底铝卷人铸锭内形成白斑。白斑实质上是纯铝夹杂,一般出现在铸锭底部。前者经浸蚀多呈边缘清晰的几何形状,其颜色与周围基体金属显著不同,或略有凸起特征后者经浸蚀后其形状不定,但轮廓清晰,颜色发白,如图21所示。
还有一些缺陷金属形貌,可以查阅一些专业的相关资料进行详细的了解。
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 总论
1.1 变形铝及其合金的分类和状态
1.2 变形铝合金中的主要元素及相组成和力学性能
1.3 变形铝合金铸锭(DC)及其加工制品在各种状态下的组织与性质
1.3.1 半连续铸造铸锭(DC)的组织和均匀化
1.3.2 变形铝及其合金的塑性变形和半成品的恢复与再结晶
1.3.3 变形铝及其合金的动态恢复和动态再结晶及制品热加工状态的组织和性质
1.4 冷压延、冷拉伸及冷拔、冷轧状态的组织
1.5 变形铝合金热处理状态的组织和性质
1.5.1 退火状态的组织和性质
1.5.2 淬火及时效状态的组织和性质
1.5.3 淬火及时效状态组织的电子显微镜观察和电子衍衬金相分析
1.6 变形铝合金制品缺陷金相分析和对制品性能的影响
1.6.1 氧化膜
1.6.2 小亮点
1.6.3 光亮晶粒
1.6.4 羽毛状晶(花边状组织)
1.6.5 铜扩散
1.6.6 缩尾
1.6.7 粗晶环
1.6.8 过烧
2 1×××系(工业纯铝)
2.1 杂质含量及相组成
2.2 热处理特性
2.3铸锭(DC)及加工制品的组织和性能
3 2×××系(铝-铜系)合金
3.1 2×××系合金之一——铝-铜-镁系合金
3.1.1 化学成分及相组成
3.1.2 热处理特性
3.1.3 铸锭(DC)及加工制品的组织和性能
3.2 2×××系合金之二一一铝-铜-镁-铁-镍系合金
3.2.1 化学成分及相组成
3.2.2 热处理特性
3.2.3 铸锭(DC)及加工制品的组织和性能
3.3 2×××系合金之三——铝-铜-锰系合金
3.3.1 化学成分及相组成
3.3.2 热处理特性
3.3.3 铸锭(DC)及加工制品的组织和性能
4 3×××系(铝-锰系)合金
4.1 3×××系合金之一——3A21合金
4.1.1 化学成分及相组成
4.1.2 热处理特性
4.1.3 铸锭(DC)及加工制品的组织和性能
4.2 3×××系合金之二——3102合金
4.2.1 化学成分及相组成
4.2.2 热处理特性
4.2.3 铸轧料及各状态的组织和性能
4.3 3×××系合金之三——易拉罐体用AA3004/3104合金
4.3.1 化学成分及相组成
4.3.2 合金的热处理
4.3.3 铸锭与加工状态组织
5 4×××系(铝-硅系)合金
5.1 化学成分、变质处理与相组成
5.2 热处理特性
5.3 铸锭(DC)及加工制品的组织和性能
6 5×××系(铝-镁系)合金
6.1 化学成分及相组成
6.2 热处理特性
6.3 铸锭(Dc)及加工制品的组织和性能
7 6×××系(铝-镁-硅系)合金
7.1 6x××系合金之一——铝-镁-硅-铜系合金
7.1.1 化学成分及相组成
7.1.2 热处理特性
7.1.3 铸锭(Dc)及加工制品的组织和性能
7.2 6×××系合金之二——铝-镁-硅系合金
7.2.1 化学成分及相组成
7.2.2 热处理特性
7.2.3 铸锭(Dc)及加工制品的组织和性能
8 7×××系(铝-锌-镁-铜系)铝合金
8.1 化学成分及相组成
8.1.1 A1-Zn-Mg合金
8.1.2 A1-zn-Mg-Cu合金
8.2 热处理特性
8.2.1 均匀化处理
8.2.2 固溶处理
8.2.3 时效
8.2.4 退火
8.3 铸锭(DC)及加工制品的组织和性能
9 8×××系(以铝-铜-锂系为主)合金
9.1 化学成分和相组成
9.1.1 化学成分
9.1.2 相组成
9.2 热处理特性
9.3 铸锭(DC)及加工制品的组织和性能
10 粉末冶金铝合金
10.1 铝合金粉末
10.2 锭坯及加工制品特性
10.3 锭坯及加工制品的组织和性能
11 铝合金双金属复合板
11.1 铝合金双金属复合板
11.2 热轧复合
附录
附录1 变形铝合金化学成分
附录2 变形铝合金主要相晶体结构及浸蚀前后的特征
附录3 变形铝合金部分制品的力学性能参考数据
附录4 铝合金制品的表示方法
附录5 铝合金制品的状态代号
参考文献
部分照片彩图