金相分析介绍

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1、有色合金彩色金相技术的研宄与应用朱锦艳王凤花（太原重型机械集团公司，太原030024）摘要：木文应用化学沉积聆色法对铜、铝合金及双金诚焊接接头的显微组织进行了上千次的韵色试验。结果表明：彩色金相能够淸晰地显示一般金相方法看不到的组织细节和特殊的相，其色彩鲜艳、分辩率髙，给人们提供/很冇意义的信息。同吋还系统地介绍丫化学沉积试剂的应川力法和试验操作技巧。关键词：金相技术：若色；衬度；组织鉴别0引言光学金相技术对揭示合金rt部组织的奥秘起了十分重要的作用。随着科学技术的高速发展，普遍的金相力‘法限于其反着能力，己满

2、足不了人类对金属材料微观世界的进一步探讨。由于电子金相技术的蓬勃兴起，使材料的研宄进入一个新领域.作为基础的光学金相技术依然是解决生产实际问题所不讨缺少的重要手段。人们为了提高光学金相的测试水平，必须从提高组织屮各相间衬度入手，由此发展了一种崭新的显示方法一一彩色金相。基于人眼对彩色差异的特殊敏感，利用彩色衬度来区分合金组织更为准确可靠，彩色金相己成为光学金相发展的方向。本文应用彩色金相的原理和方法对铝、铜合金等有色金屈的显微组织进行了大觉的试验和探讨工作，积累7较丰宫的实践操作经验和技术，并研制出一册《冇色合

3、金彩色金相阁谱》。2.彩色金相原理及方法彩色金相主耍是通过物理或化学的方法，使试样表而形成一层下涉膜，利用光的薄膜T•涉效应，使合金的显微组织产生鲜明的彩色衬度，以此来提高光学金相的鉴别能力。彩色金相显示合金组织的方法主耍从两方面着手：一足改变样品表面状况的彩色侵蚀着色法、化学沉积着色法、热染法和真空蒸镀法等：二是不改变样品表面状况的纯光学方法，冇偏光干涉法和分色法等，这些方法各冇特点和局限性。本试验基于宥色合金的特点及实验条件，主要选用化学沉积干涉膜着色法。化学沉积沿色的机理是，根据电化学原理，金城试样没入到

4、化学沉积试剂中吋，必然会发生一系列的电化学过程，试样表而上的各区域按它们各自的稳定电位与试样综合稳定电位之差值，分为不同的明极区域和阳极区域。如果选川了合适的试剂，则该试剂冇能力，使不同区域上沉积不同厚度的干涉脱。不同的合金相其化学常数不同或膜的厚度不同，利州多重反射勾薄膜干涉效应，使各相之间或位向勾成份不同的晶体之间产生不同的干涉色，从而产生彩色图象，以达到辩认组织的H的2.试验结果与操作技术2.1铝合金铸铝合金，使用含有铬酸钎、硫酸等配成的试剂于室温下浸蚀约10〜60秒，肉眼观察试样表而有彩色，挝微镜观察组

5、织中各相分明、色彩丰宫为止(可边观察、边试验，反复进行，直到满意)。染色后组织中u+Si二相共品体呈兰紫色，清晰地显衬出白色初品ci。在黑白照片中同样为灰色的针状共品Si和针杆状的T2(AhFo2Si2)相，着色后，共晶Si呈兰紫色，而T2相呈棕黄色，极易区分。变形铝合金，使用马氏试剂于室温下浸入约5〜20秒，当试样表而变灰并出现彩色为止。此试剂染色后的组织，不仅色彩艳丽，而且各相肴成各种不同的颜色，对比度人，易于区分。马氏试剂是复杂铝合金较力理想的染色试剂，但使川吋需把握好吋间，力能得到满意效果。ࠀﰀǽ2铜及

6、铜合金特紫铜，先在10%过硫酸铵溶液屮预侵蚀，再于室温下浸入硫代硫酸钠等配制的着色剂屮，试样表而颜色即由黄色、红色、紫色、兰色、银白色逐次变化，当出现红紫色可得到最佳效果.W色后组织中树枝状偏析的a固溶体呈各色彩，各晶粒由于成分之差、位向不M着成不M色彩.2.2黄铜，使用与特紫锏相同的着色剂，力法同前.对于较力复杂的黄铜，其黑白照片中灰度反差不大的0相与a㈣溶体很难区分，而着色后，基体P相呈现兰色和浅兰色，而沿晶网络状及晶内针块状的。固溶体为桔红色，Fe相为白色，使组织一目了然，大大提高了光学金相的鉴别能力.青

7、铜，使用上述的沿色剂，方法同前.锡青铜在铸态下a固溶体常呈树枝状偏析，染色后随含锡量的变化，呈各种不冋的色彩，有苽色、粉色、紫色、兰色等，鲜明地显衬出分布于枝间浅色的角块状a+6共析体，Fe相力白色小颗粒，Pb相呈黑色，组织中各相淸晰可辨.铜及锏合金使用上述沉积着色试剂染色后，不仅组织清晰，色彩鲜艳，而且讨使不同的相和未溶质点呈各种色彩，并显示出基底的芯型偏析、显微区域屮的成份偏析、晶粒位向等，提供了更加丰富的显微组织及其很宥意义的信息.所以说该试剂是铜及铜合金的理想染色剂。试剂使用过程中与吋闹和温度密切相关。

8、此试剂按照成分配比可配制一种乳白色的溶液。需在半小吋左右以内使用，最多只能用半天，吋间稍久，由于溶液中硫化铅的沉淀，而变成灰色后就不能使川了。此试剂在使用时，对温度较敏感.温度太高，反应过快，组织细节不易显示，且染色容易过度。而温度太低，不易着色，甚至不着色.正确掌握好室温和时间可以说是试验成功的必要条件之一。铜上堆铜铜上堆铜是一种新型焊接工艺，尚处于试验开发阶段，由于焊接后显微组织情