金相检验技术21-22.ppt

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1、第十章非铁金属的金相检验12目录第十章非铁金属的金相检验§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钛合金的金相检验基本内容3非铁合金铝合金铜合金镁合金钛合金粉末冶金制品硬质合金等非铁金属的相与合金元素有很大关系，不同的合金元素组合所生成的强化相也各不相同。4§1铝和铝合金的金相检验1、铝合金的特点：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。铝及铝合金的金相检验包括宏观检验和微观检验两大部分。5一、铝及铝合金的分类（按照成型方法分类）1、铸造铝合金2、变形铝合金在工业上

2、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系列：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）系列；其他系列，Al-Li合金。二元铝合金的典型相图及铝合金的分类示意图最大溶解度D点6L+β（Si）β（Si）L+α（Al）α（Al）Α（Al）+β（Si）§1铝和铝合金的金相检验二、铝合金中形成的主要相1.亚共晶Al-Si合金在凝固过程中先形成树枝状的α相铝，剩下部

3、分铝液在α铝树枝晶间生成（α+Si）共晶体。2.过共晶Al-Si合金首先析出多边形的块状出生Si，然后再生成（α+Si）共晶体。3.共晶体中的Si一般呈大针状分布，会降低合金的力学性能。生产上多采用（钠盐和锶盐）变质处理的方法来提高铸造Al-Si合金的综合力学性能。经过良好变质处理的共晶Si得到了细化处理，呈点球状。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。781、Si相2

4、、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CuAl2，θ相，带粉红色的白色结晶，轮廓圆滑。Mg2Si，呈树叉状，骨骼状；Mg2Al3，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。97、主要杂质相FeAl3，呈灰色粗针状；初生Al12Fe3Si，呈灰色鱼骨状；Al9Fe3Si2，呈灰色细片状；Al4Fe3Si2，呈灰色聚集分布的针状。Al9Fe2Si,亮白色片状、针状。FeNiAl9，亮白色片状、针状。10§1铝和铝合金的金相检验三、铝合金的宏观

5、检验铝合金及铝合金铸件、变形铝及铝合金铸锭还是变形铝合金加工材料、制品，都会在熔炼、凝固结晶、变形成形加工、热处理等过程中产生缺陷。使用简单的手段进行宏观检验，可以在很大范围内对铝合金制品的内在缺陷进行检验，是一种行之有效的常规检验方法。11宏观检验针孔度检验宏观缺陷检验宏观晶粒度检验氧化膜缺陷检验粗晶环检验针孔度检验铸造铝合金针孔度检验可参照JB/T7946.3-1999《铸造铝合金针孔》。标准将针孔度分为5级，并给出了5级针孔度等级，一般控制在三级以下。铝合金的宏观缺陷的种类及特征的检验标准为GB/T3246.2-2012《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。规定疏

6、松、非金属夹杂、气孔、冷隔、粗晶环、铸造裂纹等22中缺陷。还规定了晶粒度的检验标准。宏观缺陷检验13宏观晶粒度检验检验方法参照GB/T3246.2-2012晶粒度的评定可以通过实物与晶粒度标准照片相比较确定，其中等轴晶粒度分为8级，（连）铸（连）轧板（带）晶粒度分为5级。注意：与常用的晶粒度评定方法相反，所执行标准中晶粒度级别越高、晶粒越细。氧化膜缺陷检验检验方法参照GB/T3246.2-2012铝合金在熔铸过程中，由于一些工艺原因会使一些液面氧化膜卷入铸锭内形成锭内氧化膜，这些卷入物在合金变形过程中使变形不均匀，并在材料内部形成由若干微裂纹和氧化膜组成的缺陷，经低倍侵蚀后即成小分层。氧化膜在

7、低倍试样上呈断线状裂缝，多集中于最大变形部位，并沿金属流线方向分布。断口呈白色、灰色或金黄色、黄褐色的小平台，对称或对偶地分布在断裂面上。粗晶环检验粗晶环：淬火处理后的挤压制品横向低倍试样上，沿制品周边出现的粗大再结晶区。单孔挤压呈环形，多孔挤压呈月牙形。根据铝合金的性能特点，制样过程通过手工完成。用手锯在需要分析的部位截取试样用锉刀锉平断面较平齐时也可用粗砂纸逐渐整平，但不能用力过大，以免形成较