有色金属熔炼与铸锭第三节 铝合铸锭的质量分析与检测.pptVIP

针孔状低倍组织铝合铸锭的表面皮下组织（断口）铝合铸锭皮下组织形成示意4.1.2铝合铸锭的内部组织无磁场差相磁场宏观组织Al3004宏观+偏光羽毛晶粒图3.97075铝合金铸态组织无磁场差相磁场无磁场差相磁场上部中部下部宏观组织偏光照片过渡段DragdirectionAbsenceelectromagneticfieldWithcombinationelectromagneticfieldBottomsurfaceStructuredividinglineFeatherygrainsColumnargrainsMixedequiaxed/columnargrainsFineequiaxedgrainsStructuredividinglineLFEC-HDCHDCCastingdirection铝合铸锭的内部组织（宏观+偏光）Al5182Al7075铝合铸锭的内部组织（正常微观+偏光）铝合铸锭的内部组织（正常微观+偏光）Al2024铝合铸锭的内部组织（正常微观+偏光）铝合铸锭的内部组织（正常微观+偏光）铝合铸锭的内部组织（晶粒内部的相组成）铸锭中的相不同形貌不同颜色的相图3.2DC铸造和LFEC铸造?200mm7050铝合金铸锭微观组织Fig.3.2MicrostructuresofDCandLFEC?200mmingotsof7050alloy(a)（c）DC;(b)（d）LFEC(b)(a)(d)(c)铝合铸锭的内部组织（晶粒内部的相组成）相的鉴别根据XRD+能谱确定相组成，确定以后可以根据经验在光学显微镜下通过颜色和形貌进行判断。个别小尺寸析出物应用透射电镜进行鉴别。注意：每种检测手段的侧重点不同，分辨率不同，比如一般扫描电镜的光束的枝晶将近1微米，因此用其做能谱分析时，原子比难免有误差，实际操作过程中应考虑这种误差。晶粒内相的鉴别晶粒内相的鉴别晶粒内相的鉴别ZnTiBCrAlZn均匀化退火对非平衡相的影响7050铝合金铸锭470℃不同均匀化时间后微观组织（未腐蚀）48h6h12h0h均匀化退火后的残留相透射电镜照片(b)(a)(b)(a)4.1.4铝合铸锭组织的缺陷铝合铸锭组织缺陷主要包括以下几个部分1、偏析2、缩孔3、疏松4、气孔5、非金属夹杂6、金属夹杂7、氧化膜8、白亮点9、白斑10、光亮晶11、羽毛晶12、粗大晶粒偏析铝合金铸锭中的偏析分为微观偏析和宏观偏析，前面已经进行了介绍。主要是由固液溶质分配系数不同引起的。缩孔缩孔，液体金属凝固时，由于体积收缩而液体金属补缩不足时，凝固后铸锭的尾部中心形成的空腔称之为缩孔。夹渣铸锭中单独的可以较大或者细小成群的分金属夹杂物，称为夹渣。通常在检测试样低倍试样时可以发现，对于全铝合金制品，铸锭试片上不得多于两点夹渣，且单个面积小于0.5mm2，否则就要判废。夹渣是导致铝合金铸锭判废的主要原因之一，据统计，因夹渣而报废的铸锭约占废品总质量的10-25%。夹渣通常是在铸造过程中随液体金属一起掉入铸锭中的炉渣，炉衬碎块或块度较大的氧化物所造成的。生产实践中通过以下手段防止夹渣的产生：1）仔细精炼，保证静置时间，并在流盘或漏斗中采用玻璃布过滤。2）尽可能速缩短转注距离，建立良好的转注条件，封闭流槽、流盘、漏斗中的所有敞露落差，防止金属液面波动，在可能的条件下最好采用同水平铸造。3）彻底烘烤转注工具，适当提高铸造温度，铸造过程中精心打渣，铸造结束后再洗清理炉子、流盘和其他工具；4）使用清洁的炉料。断口氧化膜氧化铝形成的非金属夹杂在铸锭中的主要形式是氧化膜。氧化膜很薄与基体金属结合非常紧密，在未变形的铸锭宏观组织中不能被发现，只有按特制的方法，将铸锭变形并淬火后作断口检查时才能发现，其特征为褐色、灰色或浅灰色的片状平台断口两侧平台对称。用显微镜观察，氧化膜特征为黑色线状包留物，黑色为氧化膜，白色为基体，包留物往往为窝纹状。氧化膜形成的机理主要有两个：其一，是在熔炼和铸造过程中，熔体表面始终与空气接触，不断进行高温氧化反应形成氧化膜，并浮盖在熔体表面。当搅拌和熔铸操作不当时，浮在熔体表面的氧化膜被破碎并卷入熔体内，最后留在铸锭中，其二，铝合金熔炼时，除了使用原铝锭，中间合金和纯铝作为炉料外，还加入一定数量的废料，包括工厂本身的几何废料、工艺废料、碎屑、以及外厂废料。碎屑和外厂废料成分复杂，尺寸小、质量差、存在大量的氧化膜夹杂物，在复熔和熔炼过程中由于除渣不净，氧化物杂质进入