铝合金缺陷

铸锭缺陷
一、疏松
当熔体结晶时，由于基体树枝晶间液体金属补充不足或由于存在未排出的气体（主要为氢气），结晶后在枝晶内形成的微孔称疏松。

低倍组织特征：形状不规则、分散装的黑色针孔，边部参差不齐，多带棱角，似锯齿状。

显微组织特征：沿枝晶分布、有棱角形的黑洞，疏松愈严重，黑洞数量愈多，尺寸也愈大。

主要产生原因：
1、合金的开始凝固温度与凝固终了温度相差很大，即过渡带宽，使补缩和气体逸出困难；
2、熔体过热、停留时间长，吸收大量气体；
3、静置时间不够，精炼除气不彻底；
4、空气湿度大，燃气、燃油水分大；
5、原材料潮湿，有油污、水分。

二、光亮晶粒
在宏观组织中存在着色泽光亮的树枝状组织称为光亮晶粒。

对光线无选择性。

断口组织特征：亮色絮状物。

显微组织特征：粗大枝晶网状组织，网络稀薄，含有的低熔点共晶较少，该组织硬度低于正常组织。

主要产生原因：
1、铸造过程中，漏斗孔距底部过高，漏斗预热不好；
2、铸造开始时漏斗底部粘铝，铸造过程中落入铸锭中；
3、铸造温度低，铸造速度慢，使漏斗底中易产生底结。

三、羽毛状晶
由于熔体过热等原因在铸锭宏观组织中形成的类似羽毛状的金属组织，称为羽毛状晶。

低倍组织特征：由许多平行的细条组成，类似羽毛，呈扇形分布；断口组织呈片状。

显微组织特征：枝晶网络较细，化合物分布比较连续，在偏光下观察可看到由很多的薄片组成，每个薄片又有明暗两部分。

主要产生原因：
1、熔体过热或液体金属冷却时间过长，晶核数量减少；
2、铸造温度过高；
3、晶粒细化剂加入量少。

四、气孔
当熔体中氢含量较大且除气不均匀时，使氢气以泡状存在，并在金属凝固后被保留下来，在金属内形成空腔，即气孔。

气孔在铸锭中的分布没有规律，常与疏松伴生。

组织特征：内表面光滑明亮的圆形或椭圆形孔洞。

主要产生原因：
1、合金的开始凝固温度与凝固终了温度相差很大，即过渡带宽，使补缩和气体逸出困难；
2、熔体过热、停留时间长、熔体没覆盖或覆盖不好等，吸收大量气体；
3、铸造温度低，铸造速度快，冷却强度小，熔体中的气体逸出困难；
4、静置时间不够，精炼除气不彻底；
5、空气湿度大，燃气、燃油水分大；
6、原材料潮湿，有油污、水分。

五、非金属夹杂
混入铸锭中的熔渣或落入铸锭内的其他非金属杂质。

低倍组织特征：无固定形状、与基体界限不清的黑色凹坑，断口呈黑色条状、片状或块状的不定性松软组织。

显微组织特征：黑色线状、块状、絮状的紊乱组织，与基体色差明显。

主要产生原因：
1、原、辅材料不干净，如有油污、泥土、灰尘、水分等；
2、炉子、流槽、流盘或导炉流管处清理不干净；
3、精炼不彻底，精炼温度低，静置时间不足，使渣、铝分离得不彻底；
4、铸造温度低；
5、操作不当，导致外来脏物掉入液体金属中进入铸锭。

六、氧化膜
熔体铸造时由于操作不当和熔体污染，铸锭中存在的非金属夹杂形成的氧化物和未排除气体（主要为氢气）称为氧化膜。

一般氧化膜尺寸较小，在宏观组织中很难发现，应用铸锭试样变形后再做断口检查。

断口组织特征：黄褐色、灰色的条状或片状小平台，对称地分布在两个断裂面上。

显微组织特征：黑色线状包留物或闭合的空腔，黑色为氧化膜，白色为铝基体，包留物一般为窝纹状。

主要产生原因：
1、原、辅材料不干净，有油污、潮湿、水分、腐蚀、灰尘、泥沙等；
2、熔炼过程中，反复补料、冲淡，搅拌方法不当，破坏了溶液表面氧化膜，使其成为碎块掉入
熔体内；
3、溶剂、铸造工具潮湿未经充分干燥，空气湿度大，容易产生氧化膜；
4、静置时间不够，熔炼炉、静置炉积渣太多；
5、铸造温度低，铸造过程中净化装置出现故障，过滤系统效果差；
6、结晶器内金属水平波动大或液流供应不均匀。

七、粗大晶粒
在宏观组织上出现的均匀或不均匀的、超出晶粒标准规定的大晶粒，称为粗大晶粒。

粗大晶粒不破坏基体的连续性，只是降低金属的某些性能指标或使其性能不均。

主要产生原因：
1、合金熔体过热或局部过热，液体金属停留时间过长，使非自发性晶核被溶解，晶核减少；
2、铸造温度高，晶核产生数量少；
3、冷却强度弱，结晶速度慢；
4、合金成分与杂质含量调整不当；
5、液流分布不均或冷却不均。

八、过烧
铸锭均火时金属温度等于或高于低熔点共晶熔点，使低熔点共晶在晶界处重熔的现象。

低倍组织特征：过烧严重时可使铸锭表面色泽变暗、变黑，甚至产生表面气泡。

显微组织特征：复熔共晶球（有清晰的几何外圆）；晶界局部复熔加宽；在三个晶粒交界处形成复熔三角形。

主要产生原因：
1、在铸锭均匀化过程中没有正确地执行规定的加温和保温时间的定温制度；
2、均热炉各区温度不均匀或装料时摆放位置不正确，容易引起铸锭组织局部过烧；
3、均热炉通风设施效果差，各区温度不均；
4、仪表失灵或测温电偶位置不当，导致温度升高；
5、装错料。

铝合金制品缺陷
一、缩尾
坯锭表面层及附着于挤压筒内的污物或者润滑剂等，因金属的不均匀流动，在挤压后期挤压制品的尾端形成的缺陷称为缩尾。

组织特征：在试样横断面上出现月牙状或环形不合层。

值得注意的是，一般低倍试样上也会出现与缩尾相似的环状条纹，但在显微组织观察下，金属组织连续性未受破坏，这种条纹不属于缩尾。

主要产生原因：
1、残料留的过短或制品切尾长度不符合规定；
2、挤压垫不干净，有油污；
3、挤压速度过快；
4、使用已经变形的挤压垫。

二、成层
挤压制品横向截面低倍试样上的边缘，常出现明显的壳状分层或弧形裂缝称为成层，最易产生在边缘区或尖角处。

主要产生原因：
1、铸锭表面有尘垢或不车皮的铸锭有较大的偏析聚集物、金属瘤等；
2、坯料表面有毛刺或粘有油污、锯屑等脏物，挤压前没有清理干净；
3、挤压筒、挤压垫磨损严重或挤压筒衬套内有脏物清理不干净，且不及时更换；
4、模孔位置不合理，靠近挤压筒边缘；
5、两个挤压垫直径差过大。

三、粗晶环
挤压制品经固溶热处理后，经低倍检查发现断面上晶粒大小不一，截面周边晶粒特别大形成环状或月牙状组织。

组织特征：粗晶区在纵向的分布，从尾端向前端深度逐渐减少。

主要产生原因：
1、挤压变形不均匀；
2、热处理温度高，保温时间长，使晶粒长大；
3、合金化学成分不合理；
4、挤压比过小。

四、焊合不良
分流模挤压的制品在其焊缝区出现连续或断续的黑色缝隙，称焊合不良。

一般情况下，出现的白色和暗色细道，为破坏内部组织连续性，属于正常组织。

主要产生原因：
1、挤压比小，挤压温度低；
2、挤压坯料或工具不清洁；
3、模具设计不合理。