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1、目录第十一章有色金属的组织分析与检验§1铝和铝合金的金相检验基本内容§2铜和铜合金的金相检验基本内容§3轴瓦合金的金相检验基本内容7/16/20211§1铝和铝合金的金相检验一、铝及铝合金的分类1、铸造铝合金2、形变铝合金在工业上常用的铸造铝合金为Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系和Al-Zn系四大类。根据合金化及其热处理特点,分为:①热处理不可强化铝合金:纯铝,L系列;防锈铝,LF,Al-Mn,Al-Mg;②热处理可强化铝合金:硬铝LY(Al-Cu-Mg-Mn)系列;锻铝LD(Al-Mg-Si-Mn)系列;超硬铝LC(Al-Zn-Mg-Mn
2、)系列;其他系列,Al-Li合金。7/16/20212§1铝和铝合金的金相检验二、铝合金中形成的主要相1、Si相2、Cu相初晶硅Si初,呈深灰色几何多边形;共晶硅Si共晶,呈灰色针状、粒状。3、Mg相4、Mn相5、Ni相6、Ti相Al2Cu,θ相,带粉红色的白色结晶,轮廓圆滑。Mg2Si,呈树叉状,骨骼状;Al3Mg2,骨骼状,浸蚀后淡黄色。Al6Mn,呈亮白块状;Al4Mn,呈浅灰色块状。Al3Ni,呈黑色板块状。Al3Ti,亮白色片状。7/16/20213§1铝和铝合金的金相检验二、铝合金中形成的主要相7、主要杂质相Al3Fe,呈灰色粗针状;初
3、生Al2Fe3Si,呈灰色鱼骨状;Al9Fe3Si2,呈灰色细片状;Al4Fe3Si2,呈灰色聚集分布的针状。7/16/20214§1铝和铝合金的金相检验三、铝合金的宏观检验铝合金的宏观缺陷的种类及特征的检验标准为GB/T3246.2-2000《变形铝及铝合金制品低倍组织检验标准》包括断口检验和低倍检验。规定了22中缺陷。还规定了晶粒度的检验标准。7/16/20215§1铝和铝合金的金相检验四、典型铝合金金相组织1、ZL102属二元铝-硅合金,又名硅铝明,含Si%=10~13%。图11-1ZL102合金为未变质的显微组织图11-2ZL102合金为变
4、质的显微组织初晶硅共晶硅α固溶体(α+Si)共晶体7/16/20216§1铝和铝合金的金相检验四、典型铝合金金相组织2、ZL109属共晶型铝合金。成分为Si%=11~13%,Cu%=0.5~1.5%,Mg%=0.8~1.3%,Ni%=0.8~1.5%,Fe%=0.7%,余量为铝。图11-3ZL109合金为变质的显微组织α固溶体SiAl3NiMg2Si7/16/20217§1铝和铝合金的金相检验四、典型铝合金金相组织3、ZL203属Al-Cu系合金,该合金的成分为Wcu=4.0-5.0%,余量为铝。图11-4ZL203合金的显微组织α(Al)Al2C
5、u+N(Al2Cu2Fe)相7/16/20218§2铜和铜合金的金相检验一、铜合金的宏观检验1、铸造铜合金的铸造缺陷疏松、气孔、外来非金属夹杂、铸造粗晶、冷隔等③浸蚀:将试样在10%的硝酸水溶液(或50%的硝酸水溶液)中浸泡数分钟后,取出,用稀盐酸将表面的黑色氧化膜去除,即可观察到铜合金的结晶状态和宏观缺陷。②经过变形加工的试样根据检验的目的分为纵向取样和横向截面取样。①铸件或铸锭可以从指定部位取样。2、宏观检验试样的制备也可采用以下浸蚀剂:a)30mlHCl+10gFeCl3+120mlH20;b)50mlHNO3+5gAgNO3+50mlH20
6、。7/16/20219§2铜和铜合金的金相检验二、铜合金的微观检验1、浸蚀剂①10mlHCl+5gFeCl3+80mlH20②1gFeNO3+100mlH20,主要用于显示纯铜的晶界。2、非金属夹杂物种类特征Cu2O明场下为点状或球状,呈灰蓝色CuS点状、块状,呈青灰色MnS长条形,暗场不透明Cu3P不规则形状,呈深灰褐色Fe星状或点状,呈蓝灰色Pb点状或网状,呈深灰色7/16/202110§2铜和铜合金的金相检验二、铜合金的微观检验3、氢脆当铜含氧量较高时,在氢气等气氛中退火时,会形成高压水蒸汽,导致铜开裂;未逸出的水蒸汽形成气泡成为裂纹源,导致
7、在以后的加工中开裂。这成为氢脆病。4、铜及铜合金的晶粒度评定检验标准为YS/T347-2004《铜及铜合金平均晶粒度测定方法》或YB/T5148-1993《金属平均晶粒度测定法》中的第三系列评级图。7/16/202111§2铜和铜合金的金相检验三、典型金相组织1、纯铜具有孪晶的等轴晶粒图11-5纯铜的显微组织7/16/202112§2铜和铜合金的金相检验三、典型金相组织2、黄铜常用的黄铜中含锌为39—45%的黄铜,具有α+β’两相组织,称为双相黄铜。含锌量<39%的黄铜又称单相黄铜。未变形α相β’相变形处理α相β’相图11-6二相黄铜的显微组织7/
8、16/202113§2铜和铜合金的金相检验三、典型金相组织3、锰黄铜在黄铜中加入锰元素,其目的是提高合金强度和对海水的抗蚀
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