铝及铝合金的金相检验

关于铝及铝合金的金相检验概述1、特点：密度小、优良的塑性、高导电性、导热性、抗蚀性能、铸造性、切削加工成型，高的比强度和比刚度。2、应用：飞机、机械、化工、电力、仪表、建筑等各领域。第2页,共49页，2024年2月25日，星期天铝合金金相检验内容1、加工过程质量控制2、确认加入合金元素所形成的相第3页,共49页，2024年2月25日，星期天铝合金的分类

铸造铝合金铸造铝硅合金(ZL1XX)、铸造铝铜合金(ZL2XX)、铸造铝镁合金(ZL3XX)、铸造铝锌合金(ZL4XX)、压铸铝合金变形铝合金热处理不可强化铝合金纯铝L系列、防锈铝LF系列热处理可强化铝合金硬铝LY、锻铝LD、超硬铝LC等第4页,共49页，2024年2月25日，星期天铝合金分类状态图第5页,共49页，2024年2月25日，星期天铝合金的宏观检验1、试样的制备取样部位：有代表性取样方式：锯切或铣割加工方法：切削加工量小粗糙度要求：不低于3.2Ra清洗：汽油、酒精、丙酮第6页,共49页，2024年2月25日，星期天铝合金的宏观检验2、试样的侵蚀侵蚀剂：NaOH（10%~25%）时间：3~30min去膜：20%~30%HNO3冲水第7页,共49页，2024年2月25日，星期天铝合金的宏观检验3、检验标准JB/T7946.2-1999《铸造铝合金针孔》五级针孔GB/T3246.2-2000《变形铝及铝合金制品低倍组织检验方法》缺陷分为22种晶粒度检验断口检验第8页,共49页，2024年2月25日，星期天变形铝合金的缺陷疏松、非金属夹杂、氧化膜、化合物（一次晶）、羽毛状晶、光亮晶粒、气孔、冷隔、铸造裂纹、板材分层、缩尾、成层、挤压裂纹、淬火裂纹、粗晶环、焊合不良、锻造裂纹、压折、流纹不顺、裂口、纵向裂纹。第9页,共49页，2024年2月25日，星期天铝合金的微观检验1、试样的制备取样粗磨：锉刀锉平细磨：砂纸抛光粗抛（转速500~600rpm）精抛（转速150~500rpm）2、侵蚀剂的选择根据合金成分、材料状态及检验目的常用侵蚀剂（见表12-1）第10页,共49页，2024年2月25日，星期天铸造铝合金第11页,共49页，2024年2月25日，星期天铝硅合金（ZL1xx）具有良好的铸造性能和抗蚀性含硅（4.5%~13%）加入强化元素，形成强化相Mg2Si、Al2Cu、Al2CuMg等第12页,共49页，2024年2月25日，星期天Al-Si二元合金状态图第13页,共49页，2024年2月25日，星期天铝铜合金ZL2xx系列可通过热处理强化，具有高的强度和耐热性，铸造性比铝硅系差强化相Al2Cu、第14页,共49页，2024年2月25日，星期天Al-Cu二元合金状态图第15页,共49页，2024年2月25日，星期天变形铝合金第16页,共49页，2024年2月25日，星期天第17页,共49页，2024年2月25日，星期天变形强化铝合金只能采用加工硬化的方法来提高强度纯铝防锈铝第18页,共49页，2024年2月25日，星期天

主要组成相杂质相主要强化相第19页,共49页，2024年2月25日，星期天热处理强化铝合金固溶处理+时效处理锻造铝合金硬铝合金超硬铝合金第20页,共49页，2024年2月25日，星期天

主要组成相杂质相主要强化相第21页,共49页，2024年2月25日，星期天LD10金相组织第22页,共49页，2024年2月25日，星期天

主要组成相杂质相主要强化相第23页,共49页，2024年2月25日，星期天LY12合金的金相组织第24页,共49页，2024年2月25日，星期天主要组成相杂质相主要强化相第25页,共49页，2024年2月25日，星期天LC4合金的金相组织第26页,共49页，2024年2月25日，星期天铝合金中的相

第27页,共49页，2024年2月25日，星期天铝合金中的相

第28页,共49页，2024年2月25日，星期天铝合金中的相

第29页,共49页，2024年2月25日，星期天铝合金中的相

第30页,共49页，2024年2月25日，星期天变质处理变质处理：为提高Al-Si合金的综合性能，加入变质剂，改变硅的分布形状，使其呈点球状。变质处理的类型：钠变质、磷变质、锶变质变质不正常原因变质不足是由于变质不完全，或部分变质失效所致变质后停留时间过长引起变质效果衰退。变质过度主要是由于变质剂加入过多所引起。第31页,共49页，2024年2月25日，星期天过热和过烧显微特征共晶硅周角圆滑并凝聚长大，显示过热特征。共晶硅进一步聚集长大，出现共晶体熔化形成过烧。当温度过高时，出现典型的复熔球和晶界重熔成为严重过烧，一般不允许有过烧存在。产生原因热处理工艺不当，或热处理炉的温度控制仪表失灵，和炉子跑温引起温度过高所致。若炉温不均匀或装炉不合理，造成部分过烧现象。第32页,共49页，2024年2月25日，星期天铸造铝合金的金相检验标准变质效果评定：提高合金的综合性能，硅得到细化，呈点球状。标准：JB/T7946.1-1999《铸造铝硅合金变质》钠变质分为6级、磷变质分为4级热处理过烧组织评定标准：JB/T7946.3-1999《铸造铝硅合金过烧》分为5级晶粒度评定标准：JB/T7946.4-1999《铸造铝铜合金晶粒度》晶粒度分为8级第33页,共49页，2024年2月25日，星期天变质处理前后硅形貌第34页,共49页，2024年2月25日，星期天变形铝合金金相检验标准标准GB/T3246.1-2000《变形铝及铝合金制品的显微组织经验方法》铸锭的显微组织检验加工制品淬火及退火试样检验高温氧化铜扩散晶粒度检验第35页,共49页，2024年2月25日，星期天铝合金中主要相的侵蚀特征通过用不同侵蚀剂侵蚀后观察色泽变化予以鉴别。铝合金相鉴别的试剂及相的腐蚀特征见表12-1第36页,共49页，2024年2月25日，星期天铜及铜合金的金相检验第37页,共49页，2024年2月25日，星期天概述1、特点：优良的导电性、导热性，足够的强度、弹性和耐磨性，良好的耐腐蚀性。2、应用：电气、石油化工、船舶、机械、建筑等各领域。3、分类：紫铜、黄铜、青铜、白铜加工铜合金：紫铜、黄铜、青铜、白铜铸造铜合金：黄铜、青铜压铸铜合金：特殊黄铜第38页,共49页，2024年2月25日，星期天铜合金的宏观检验制样侵蚀：硝酸水溶液侵蚀，稀盐酸去黑膜铸造铜合金的常见缺陷疏松气孔外来非金属和金属夹杂铸造粗晶冷隔第39页,共49页，2024年2月25日，星期天铜合金的微观组织检验制样：侵蚀：三氯化铁盐酸溶液、硝酸铁水溶液。第40页,共49页，2024年2月25日，星期天纯铜（紫铜）分类：含氧量和生产方式工业纯铜：T1、T2、T3、T4无氧铜：TU1、TU2、TUP、TUMn组织：α铜晶粒晶粒度评定YS/T347-1994《单相铜合金晶粒度测定法》GB/T63954-2002《金属平均晶粒度测定方法》第41页,共49页，2024年2月25日，星期天铜合金中非金属夹杂物常见夹杂物：Cu2O、CuS、MnS、Cu3P、BeC、Fe、Pb、Bi等，第42页,共49页，2024年2月25日，星期天紫铜中（Cu-Cu2O）共晶体第43页,共49页，2024年2月25日，星期天纯铜T2的金相组织第44页,共49页，2024年2月25日，星期天黄铜普通黄铜：在铜中加入一定量的锌获得普通黄铜Zn≤32%单相α黄铜32%＜Zn≤50%α+βZn＞50%单相β黄铜第45页,共49页，2024年2月25日，星期天铜—锌二元合金相图第46页,共49页，2024年2月25日，星期天

合金元素MnPbAlSiFeSnNiMgCd锌当量系数0.5