铝合金的金相分析要做些什么

（1）Keller's腐蚀剂：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。

（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。

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

2、各相之间的界线更加分明,便于判断合金的各种相的组织及形态.

由于不同的合金成分不同,在不同状态下会生成不同的相,在这里无法作出具体的说明.

焊接结构

件中要获得

无缺陷

的

焊接接头

，在技术上是相当困难的，也是不经济的。为了满足焊接结构件的使用要求，应该把

缺陷

限制在一定的范围之内，使其对焊接

结构件

不产生危害，所以如何确定

焊接缺陷

的临界值，是做好

车体

焊接质量验收的重要知识和能力。

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。

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