铝及铝合金金相检验ppt课件
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5
铝合金的微观检验
1、试样的制备
取样 粗磨：锉刀锉平 细磨：砂纸 抛光
粗抛（ 转速500~600rpm） 精抛（ 转速150~500rpm）
2、侵蚀剂的选择
根据合金成分、材料状态及检验目的选用侵蚀剂
6
7
8
铸造铝合金
Al-Si系（ZL1××） 15种牌号 Al-Cu系（ZL2××）6种牌号 Al-Mg系（ZL3××）3种牌号 Al-Zn系（ZL4××）2种牌号
3
铝合金的宏观检验
3、检验标准 JB/T7946.2-1999《铸造铝合金针孔》
五级针孔 GB/T3246.2-2000《变形铝及铝合金制品低倍组织检验方法》
缺陷分为22种 晶粒度检验
4
变形铝合金的缺陷
疏松、非金属夹杂、氧化膜、化合物（一次晶）、 羽毛状晶、光亮晶粒、气孔、冷隔、铸造裂纹、板 材分层、缩尾、成层、挤压裂纹、淬火裂纹、粗晶 环、焊合不良、锻造裂纹、压折、流纹不顺、裂口、 纵向裂纹。
α（Al）－树枝状晶（基体） Si
初晶硅：多边形、几何状、深灰色 共晶硅：针块状
12
三种铝硅合金基本组织
亚共晶Al－Si合金：
树枝状α(Al)相＋（α＋Si）共晶体（分布在α枝晶间）
共晶Al－Si合金：
（α＋Si）共晶
过共晶Al－Si合金：
块状初生Si＋（α＋Si）共晶体：
13
黑色的Mg2Si 相析出
黑色的Mg2Si 相析出
TIG焊热输入量较大,接头晶粒较粗大,造成强度降低
31
9
铝硅合金（ZL1XX）
Al-Si二元合金状态图
10
AL-SI二元合金状态图
Al－Si二元相图（最简单的共晶型相图）：在577℃ 和含12.6％Si时：
二元共晶反应 L→α(Al)+ Si。 在共晶温度（577℃），Si在固体Al中溶解度为1.65％。
室温时溶解度几乎为零。
11
铝硅合金基本组成相
15
变质处理前后硅形貌
16
磷变ຫໍສະໝຸດ Baidu处理
17
铝铜合金ZL2XX系列
18
强化相， θ（Al2Cu）相，轮廓圆滑。
ZL203
α（Al）
图 11-4 ZL203合金的显微组织
θ (Al2Cu)相
19
变形铝合金
20
变形强化铝合金
只能采用加工硬化的方法来提高强度
纯铝 防锈铝
21
LF21 半连续铸造状态
2519铝合金（热轧板）MIG焊接接头组织 树枝晶铸态组织
焊缝区 熔合区 热影响区 基材区
29
共晶组织(a+q)
铝合金焊接接头金相
ZL114铸态铝合金氩弧焊焊接接头组织
树枝状α(Al)相＋（α＋Si） 共晶体（分布在α枝晶间）
母材 210A
170A
30
240A
铝合金焊接接头金相
6061铝合金（淬火+时效处理）TIG、MIG焊接接头组织
ZL103铸造态金相
14
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。
a
AlMn6
22
热处理强化铝合金
固溶处理+时效处理
锻造铝合金 （LDXX) 硬铝合金（LYXX) 超硬铝合金（LCXX)
23
主要组成相 相
杂质相 主要强化
24
主要组成相 相
杂质相 主要强化
25
LY12合金的金相组织
26
主要组成相 相
杂质相
主要强化
27
LC4合金的金相组织
28
铝合金焊接接头金相
铝及铝合金 金相检验
1
铝合金的宏观检验
1、试样的制备
取样部位：有代表性 取样方式：锯切或铣割 加工方法：切削加工量小 粗糙度要求：不低于3.2Ra 清洗：汽油、酒精、丙酮
2
铝合金的宏观检验
2、试样的侵蚀
侵蚀剂：NaOH（10%~25%） 时间：3~30min 去膜：20%~30%HNO3 冲水
铝合金的微观检验
1、试样的制备
取样 粗磨：锉刀锉平 细磨：砂纸 抛光
粗抛（ 转速500~600rpm） 精抛（ 转速150~500rpm）
2、侵蚀剂的选择
根据合金成分、材料状态及检验目的选用侵蚀剂
6
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8
铸造铝合金
Al-Si系（ZL1××） 15种牌号 Al-Cu系（ZL2××）6种牌号 Al-Mg系（ZL3××）3种牌号 Al-Zn系（ZL4××）2种牌号
3
铝合金的宏观检验
3、检验标准 JB/T7946.2-1999《铸造铝合金针孔》
五级针孔 GB/T3246.2-2000《变形铝及铝合金制品低倍组织检验方法》
缺陷分为22种 晶粒度检验
4
变形铝合金的缺陷
疏松、非金属夹杂、氧化膜、化合物（一次晶）、 羽毛状晶、光亮晶粒、气孔、冷隔、铸造裂纹、板 材分层、缩尾、成层、挤压裂纹、淬火裂纹、粗晶 环、焊合不良、锻造裂纹、压折、流纹不顺、裂口、 纵向裂纹。
α（Al）－树枝状晶（基体） Si
初晶硅：多边形、几何状、深灰色 共晶硅：针块状
12
三种铝硅合金基本组织
亚共晶Al－Si合金：
树枝状α(Al)相＋（α＋Si）共晶体（分布在α枝晶间）
共晶Al－Si合金：
（α＋Si）共晶
过共晶Al－Si合金：
块状初生Si＋（α＋Si）共晶体：
13
黑色的Mg2Si 相析出
黑色的Mg2Si 相析出
TIG焊热输入量较大,接头晶粒较粗大,造成强度降低
31
9
铝硅合金（ZL1XX）
Al-Si二元合金状态图
10
AL-SI二元合金状态图
Al－Si二元相图（最简单的共晶型相图）：在577℃ 和含12.6％Si时：
二元共晶反应 L→α(Al)+ Si。 在共晶温度（577℃），Si在固体Al中溶解度为1.65％。
室温时溶解度几乎为零。
11
铝硅合金基本组成相
15
变质处理前后硅形貌
16
磷变ຫໍສະໝຸດ Baidu处理
17
铝铜合金ZL2XX系列
18
强化相， θ（Al2Cu）相，轮廓圆滑。
ZL203
α（Al）
图 11-4 ZL203合金的显微组织
θ (Al2Cu)相
19
变形铝合金
20
变形强化铝合金
只能采用加工硬化的方法来提高强度
纯铝 防锈铝
21
LF21 半连续铸造状态
2519铝合金（热轧板）MIG焊接接头组织 树枝晶铸态组织
焊缝区 熔合区 热影响区 基材区
29
共晶组织(a+q)
铝合金焊接接头金相
ZL114铸态铝合金氩弧焊焊接接头组织
树枝状α(Al)相＋（α＋Si） 共晶体（分布在α枝晶间）
母材 210A
170A
30
240A
铝合金焊接接头金相
6061铝合金（淬火+时效处理）TIG、MIG焊接接头组织
ZL103铸造态金相
14
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。
a
AlMn6
22
热处理强化铝合金
固溶处理+时效处理
锻造铝合金 （LDXX) 硬铝合金（LYXX) 超硬铝合金（LCXX)
23
主要组成相 相
杂质相 主要强化
24
主要组成相 相
杂质相 主要强化
25
LY12合金的金相组织
26
主要组成相 相
杂质相
主要强化
27
LC4合金的金相组织
28
铝合金焊接接头金相
铝及铝合金 金相检验
1
铝合金的宏观检验
1、试样的制备
取样部位：有代表性 取样方式：锯切或铣割 加工方法：切削加工量小 粗糙度要求：不低于3.2Ra 清洗：汽油、酒精、丙酮
2
铝合金的宏观检验
2、试样的侵蚀
侵蚀剂：NaOH（10%~25%） 时间：3~30min 去膜：20%~30%HNO3 冲水