铝合金如何金相抛光
变形铝合金等软合金难度稍大,抛光力度要小,关键是提前磨好样,用1200砂纸轻磨至肉眼几乎看不懂划痕位置再去抛光;铸造铝合金等比较好抛光,但是力度也要注意,防止产生浮雕现象,;手动抛光时,比较关键的是掌握力度和水的用量,不能老是喷水,水多了发滑,切削作用不强,但也不能太干,干了摩擦大易产生浮雕或抛光颗粒镶嵌到铝基体中去。总是,抛光需要耐心、需要技巧、要求力度,讲究中庸之道,过于不过都不好,再者,关键是勤于锻炼,熟能生巧,实践出真知嘛。
一般用Keller试剂腐蚀,更常用的是阳极覆膜。个人感觉用电解抛光制样,比较容易腐蚀出晶界。
铝合金要看晶粒度一般需要电解抛光和阳极制膜,然后偏振光显微镜下观察。或用SEM的EBSD进行观察。
PS:
Keller's浸蚀剂:
95ml水
2.5mlHNO3
1.5ml Hcl
1.0ml HF
浸蚀试样10-20s,温水冲洗。随后可进入浓盐酸中,以增强所有组分的轮廓。
金相图谱示例:
电火花线切割机床是利用瞬间放电能量的热效应,使工件材料熔化、蒸发达到尺寸要求的加工方法。由于线切割的工作液多采用具有介电作用的液体,因此在加工过程中还伴有一定的电解作用。公众号智造大观,专注于机械制造行业相关理论知识分享;切割时的热效应和电解作用,通常使加工表面产生一定厚度的变质层,如表层硬度降低,出现显微裂纹等,致使线切割加工的模具易发生早期磨损,直接影响模具冲裁间隙的保持以及模具刃口容易崩刃,缩短了模具的使用寿命。
对于碳钢来说,工件表面的熔化层(变质层由熔化凝固层与热影响层组成)在金相照片上呈现白色,有成为白层。它与基体金属完全不同,是一种树枝状的淬火铸造组织,与内层的结合也不甚牢固。它主要由马氏体、大量晶粒极细的残余奥氏体和某些碳化物组成。
二、变质层的影响因素
1、工件材料的金相组织及元素成份 由于电火花的放电作用,使工件材料表面层的金相组织发生了明显的变化,形成不连续的。厚度不均匀的变质层。它与工件材料、电极丝材料、脉冲电源和工作液等到参数有关。经金相组织分析,变质层中残留了大奥氏体。在使用钼丝电极丝和含碳工作液时,经光谱分析和电子探针检测,在变质层内,钼和碳元素的含量大幅度增加;而使用铜丝电极丝和去离子水的工作液时,发现变质层内铜元素含量增加,而无渗碳现象。
2、变质层的厚度 通常,变质层的厚度随脉冲能量的增大而变厚。因电火花放电过程的随机性,在相同的加工条件下,变质层的厚度往往是不均匀的,从有关试件所测得的变质层厚度的数据表明,线切割电规准对变质层厚度有明显的影响。例如:电极丝为黄铜丝,低速走丝(0.6m/s)加工电压60V,电流5.,变质层厚度最大值为20.0μm,平均增为13.8μm。
3、显微硬度明显下降,并出现显微裂纹 由于变质层金相组织和元素含量的变化,使工件表面的显微硬度明显下降。公众号智造大观,专注于机械制造行业相关理论知识分享;例如在去离子水中进行电火花线切割加工后,工件表面硬度值由线切割前的970HV下降到线切割加工后的670HV,通常在距表面十几微米的深度内出现了线切割的软化层。同时,表面变质层一般存在拉应力,会出现显微裂纹。尤其是切割硬质合金时,在常规的电规准参数条件下,更容易出现裂纹,并存在空洞,危害极大。
T6是固溶加人工时效,关键是不要过烧.
(2)Graff和Sargent's腐蚀剂:84ml水,15.5mlHNO3,0.5ML HF,3g的CrO3,合适2×××,3×××,6×××,7×××精炼合金的晶粒度检查,浸蚀试样20-60s,浸蚀时轻轻搅动。
铝及铝合金的制样过程中必须避免形成较深的变形层。取样时可以用手工或机械锯切的方法在需要分析的部位取样,然后用铣刀、锉刀或粗砂纸将受检面磨平(磨去1-3mm) , 而不宜用砂轮切割或磨平;再用金相砂纸由粗到细逐道磨制,一般磨到600#砂纸即可;注意磨样过程中用力要适中,并避免将上道粗砂粒带入下一道,如采用预磨机则最好用煤油进行冷却和润滑。如样品较小或需要观察试样的表面(如检验包覆层)可用镶嵌试样,但要注意镶嵌热量对部分铝合金的时效强化作用,故尽可能采用冷镶法制样。铝合金的抛光可以采用机械抛光、化学抛光和电解抛光,以机械抛光较为常用。机械抛光分为粗抛和细抛两步,粗抛可用浓度较大、粒度较粗(5um左右)的氧化铝、氧化铬粉与水混合的悬浮液或金刚石研磨膏,在500-600r/min 的细帆布或毛呢上进行;细抛则采用浓度较稀、粒度较小(小于11um左右)的氧化铝、氧化铬悬浮液或金刚石研磨膏在150-200 r /min 的丝绒上进行;如果磨制不当则可在磨面表面生成一层灰白色的氧化膜,经侵蚀后表面发灰,高倍观察时可见铝基体上的许多小黑点。正确的抛光样品表面极光亮,无磨痕和脏物;对工业纯铝和高纯招试样细抛后无法去除磨痕的,可用电解抛光的方法制样,具体内容可参见有关标准和手册。
(二)侵蚀剂的选择
侵蚀剂的选择应根据合金成分、材料状态及检验目的而定。常用的侵蚀剂有HF ( 1ml)/H2O(200ml) , HF (50ml)/ H2O(50mL) , HF(2mL)/HCl(3mL)/HNO3(5ml)/H2O(190ml), HNO3(25ml)/H2O(75ml) , H2SO4(10-20ml)/H2O( 80-90mL) , H3P O4(10ml)/H2O(90ml)等,可分别用于显示铝的一般组织、晶粒组织、辨别铝合金中的各类相。侵蚀剂应采用化学纯试剂和蒸馏水配制。