金相檢驗技術(shù)222

1、l一、一、 鋁及鋁合金的分類鋁及鋁合金的分類1、鑄造鋁合金、鑄造鋁合金2、形變鋁合金、形變鋁合金在工業(yè)上常用的鑄造鋁合金為Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系和Al-Zn系四大類。根據(jù)合金化及其熱處理特點，分為：熱處理不可強化鋁合金： 純鋁，L系列； 防銹鋁，LF， Al-Mn，Al-Mg；熱處理可強化鋁合金： 硬鋁LY（Al-Cu-Mg-Mn）系列； 鍛鋁LD（Al-Mg-Si-Mn）系列； 超硬鋁LC（Al- Zn-Mg -Mn）系列； 其他系列，Al-Li合金。l二、鋁合金中形成的主要相二、鋁合金中形成的主要相1、Si相相 2、Cu相相 初晶硅Si初，呈深灰色幾何多邊形；共晶硅Si共

2、晶，呈灰色針狀、粒狀。3、Mg相相 4、Mn相相 5、Ni相相 6、Ti相相 Al2Cu，相，帶粉紅色的白色結(jié)晶，輪廓圓滑。 Mg2Si，呈樹叉狀，骨骼狀；Al3Mg2，骨骼狀，浸蝕后淡黃色。 Al6Mn，呈亮白塊狀；Al4Mn，呈淺灰色塊狀。 Al3Ni，呈黑色板塊狀。 Al3Ti，亮白色片狀。 l二、鋁合金中形成的主要相二、鋁合金中形成的主要相7、主要雜質(zhì)相、主要雜質(zhì)相 Al3Fe，呈灰色粗針狀； 初生Al2Fe3Si，呈灰色魚骨狀； Al9Fe3Si2，呈灰色細片狀； Al4Fe3Si2，呈灰色聚集分布的針狀。 l三、三、 鋁合金的宏觀檢驗鋁合金的宏觀檢驗 鋁合金的宏觀缺陷的種類及特征的

3、檢驗標準為GB/T 3246.2-2000變形鋁及鋁合金制品低倍組織檢驗標準 包括斷口檢驗和低倍檢驗。規(guī)定了22中缺陷 。還規(guī)定了晶粒度的檢驗標準。l四、典型鋁合金金相組織四、典型鋁合金金相組織 1、ZL102 屬二元鋁-硅合金，又名硅鋁明，含Si%=1013%。 圖11-1 ZL102合金為未變質(zhì)的顯微組織圖11-2 ZL102合金為變質(zhì)的顯微組織初晶硅 共晶硅 固溶體 （+Si）共晶體l四、典型鋁合金金相組織四、典型鋁合金金相組織 2、ZL109 屬共晶型鋁合金。成分為Si%=1113%，Cu%=0.51.5%，Mg%=0.81.3%，Ni%=0.81.5%，F(xiàn)e%=0.7%，余量為鋁。

4、圖 11-3 ZL109合金為變質(zhì)的顯微組織 固溶體Si Al3Ni Mg2Si l四、典型鋁合金金相組織四、典型鋁合金金相組織 3、ZL203 屬Al-Cu系合金，該合金的成分為Wcu=4.0-5.0%，余量為鋁。 圖 11-4 ZL203合金的顯微組織 （Al） Al2Cu+N(Al2Cu2Fe)相 l一、銅合金的宏觀檢驗一、銅合金的宏觀檢驗1 1、鑄造銅合金的鑄造缺陷、鑄造銅合金的鑄造缺陷疏松、氣孔、外來非金屬夾雜、鑄造粗晶、冷隔等 浸蝕：將試樣在10%的硝酸水溶液（或50%的硝酸水溶液）中浸泡數(shù)分鐘后，取出，用稀鹽酸將表面的黑色氧化膜去除，即可觀察到銅合金的結(jié)晶狀態(tài)和宏觀缺陷。 經(jīng)過變

5、形加工的試樣根據(jù)檢驗的目的分為縱向取樣和橫向截面取樣。鑄件或鑄錠可以從指定部位取樣。2 2、宏觀檢驗試樣的制備、宏觀檢驗試樣的制備也可采用以下浸蝕劑：a）30ml HCl + 10g FeCl3 + 120ml H20； b）50ml HNO3 + 5g AgNO3 + 50ml H20。 l二、銅合金的微觀檢驗二、銅合金的微觀檢驗1 1、浸蝕劑、浸蝕劑10ml HCl + 5g FeCl3 + 80ml H201g FeNO3 + 100ml H20，主要用于顯示純銅的晶界。2 2、非金屬夾雜物、非金屬夾雜物種類特征Cu2O明場下為點狀或球狀，呈灰藍色CuS點狀、塊狀，呈青灰色MnS長條形，

6、暗場不透明Cu3P不規(guī)則形狀，呈深灰褐色Fe星狀或點狀，呈藍灰色Pb點狀或網(wǎng)狀，呈深灰色l二、銅合金的微觀檢驗二、銅合金的微觀檢驗3 3、氫脆、氫脆 當銅含氧量較高時，在氫氣等氣氛中退火時，會形成高壓水蒸汽，導致銅開裂；未逸出的水蒸汽形成氣泡成為裂紋源，導致在以后的加工中開裂。這成為氫脆病。 4 4、銅及銅合金的晶粒度評定、銅及銅合金的晶粒度評定檢驗標準為YS/T 347-2004銅及銅合金平均晶粒度測定方法或YB/T 5148-1993金屬平均晶粒度測定法中的第三系列評級圖。l三、典型金相組織三、典型金相組織1 1、純銅、純銅 具有孿晶的等軸晶粒具有孿晶的等軸晶粒 圖11-5 純銅的顯微組織

7、l三、典型金相組織三、典型金相組織2 2、黃銅、黃銅 常用的黃銅中含鋅為常用的黃銅中含鋅為3945%3945%的黃銅，具有的黃銅，具有+兩相組織，稱為兩相組織，稱為雙相黃銅。含鋅量雙相黃銅。含鋅量39%39%的黃銅的黃銅又稱單相黃銅。又稱單相黃銅。 未變形 相 相 變形處理相 相 圖11-6 二相黃銅的顯微組織 l三、典型金相組織三、典型金相組織3 3、錳黃銅、錳黃銅 在黃銅中加入錳元素，其目的是提高合金強度和對海水的抗蝕性能，但在黃銅中加入錳元素，其目的是提高合金強度和對海水的抗蝕性能，但使韌性有所下降，在其加入錳的同時使韌性有所下降，在其加入錳的同時 再加入鐵能明顯提高黃銅的再結(jié)晶溫再加入

8、鐵能明顯提高黃銅的再結(jié)晶溫度和細化晶粒度和細化晶粒。 圖 11-7 鑄態(tài) 錳黃銅的顯微組織 相 相 l三、典型金相組織三、典型金相組織4 4、鑄造青銅、鑄造青銅 錫青銅：含錫青銅：含SnSn6%6%的錫青銅，其鑄態(tài)組織為樹枝晶外形的單相固溶體。的錫青銅，其鑄態(tài)組織為樹枝晶外形的單相固溶體。這種合金經(jīng)變形及退火后的組織為具有孿晶的這種合金經(jīng)變形及退火后的組織為具有孿晶的等軸晶粒。含等軸晶粒。含SnSn6%6%時，時，其鑄態(tài)組織為其鑄態(tài)組織為+（+）共析體。）共析體。 圖11-8 鑄態(tài) 錫青銅的顯微組織 （+）相 相 l三、典型金相組織三、典型金相組織4 4、鑄造青銅、鑄造青銅 鋁青銅：鋁青銅是以

9、鋁青銅：鋁青銅是以Cu-AlCu-Al為基體的合金，為基體的合金，WAl11%，常用的鋁青銅的，常用的鋁青銅的平衡組織有兩種：平衡組織有兩種： 一種是含一種是含W WAlAl9.4%9.4%的，組織為單一的樹枝狀的，組織為單一的樹枝狀相用于壓力加工。一種是相用于壓力加工。一種是WAl=9.4-11.8%的，組織為樹枝狀的的，組織為樹枝狀的固溶體與層片狀的（固溶體與層片狀的（+r2）共析體）共析體 。圖11-9 鑄態(tài) 鋁青銅的顯微組織 （+r2 ）共析體固溶體 軸瓦合金主要用于汽車、拖拉機、空壓機、柴油機等軸瓦、軸套、襯套等。軸瓦合金的侵蝕劑一般為軸瓦合金的侵蝕劑一般為2 25%5%的硝酸酒精溶

10、液。的硝酸酒精溶液。軸瓦合金分為兩大類：軟基體，硬質(zhì)點，如錫基、鉛基； 硬基體，軟質(zhì)點，如銅鉛合金等。 l典型金相組織典型金相組織1 1、錫基軸承合金、錫基軸承合金 錫基軸承合金是以錫為基礎(chǔ)，例如錫基軸承合金是以錫為基礎(chǔ)，例如Sb-Cu等元素組成的合金，稱巴氏合金，等元素組成的合金，稱巴氏合金，其顯微組織為其顯微組織為+Cu6Sn5相組成相組成 。圖11-9 鑄態(tài) 鋁青銅的顯微組織 固溶體 Cu6Sn5相 固溶體加入銅的目的是為了防止相上浮減少合金的 比重偏析，同時提高了合金的耐磨性 。l典型金相組織典型金相組織2、鉛基軸承合金鉛基軸承合金 鉛基軸承合金是以鉛基軸承合金是以PbPb、SbSb為基礎(chǔ)，加入為基礎(chǔ)，加入Sn,CuSn,Cu等元素組成的合金，其顯微等元素組成的合金，其顯微組織為（組織為（+） CuCu2 2SbS