有色金属的组织分析与检验研讨.pptx

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§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。2、形变铝合金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）系列； 其他系列，Al-Li合金。§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 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。2、Cu相 Al2Cu，θ相，带粉红色的白色结晶，轮廓圆滑。 3、Mg相 Mg2Si，呈树叉状，骨骼状；Al3Mg2，骨骼状，浸蚀后淡黄色。 4、Mn相 Al6Mn，呈亮白块状；Al4Mn，呈浅灰色块状。 5、Ni相 Al3Ni，呈黑色板块状。 6、Ti相 Al3Ti，亮白色片状。 §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。 §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/T 3246.2-2000《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。§1 铝和铝合金的金相检验四、典型铝合金金相组织 1、ZL102 α固溶体 初晶硅 共晶硅 属二元铝-硅合金，又名硅铝明，含Si%=10~13%。 （α+Si）共晶体图11-1 ZL102合金为未变质的显微组织图11-2 ZL102合金为变质的显微组织§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。 Si α固溶体Al3Ni Mg2Si 图 11-3 ZL109合金为变质的显微组织 §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。 α（Al） Al2Cu+N(Al2Cu2Fe)相 图 11-4 ZL203合金的显微组织 §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 2、宏观检验试样的制备①铸件或铸锭可以从指定部位取样。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。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。 也可采用以下浸蚀剂：a）30ml HCl + 10g FeCl3 + 120ml H20； b）50ml HNO3 + 5g AgNO3 + 50ml H20。 种类特征§2 铜和铜合金的金相检验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，呈深灰色二、铜合金的微观检验1、浸蚀剂①10ml HCl + 5g FeCl3 + 80ml H20②1g FeNO3 + 100ml H20，主要用于显示纯铜的晶界。2、非金属夹杂物§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/T 347-2004《铜及铜合金平均晶粒度测定方法》或YB/T 5148-1993《金属平均晶粒度测定法》中的第三系列评级图。§2 铜和铜合金的金相检验图11-5 纯铜的显微组织三、典型金相组织1、纯铜 具有孪晶的等轴晶粒 §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。 β’相 α相 α相 β’相 变形处理未变形 图11-6 二相黄铜的显微组织 §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