《金属材料学实验》6-有色金属的显微组织观察.pptx

有色金属的显微组织观察;实验目的;1.铝合金;铸造铝合金：应用最广泛的铸造铝合金为含有大量硅的铝合金，即所谓硅铝明。典型的硅铝明牌号为ZL102。含硅11~13%，成分在共晶成分附近，因而具有优良的铸造性能——流动性好，铸件致密，不容易产生铸造裂纹。铸造后几乎全部得到共晶组织即灰色的粗大针状的共晶硅分布在发亮的铝的α固溶体的基体上，这种粗大的针状硅晶体严重降低合金的塑性。

为提高硅铝明的力学性能，通常进行变质处理，即在浇注前向合金溶液中加入占合金重量2~3%的变质剂（常用2/3NaF+1/3NaCl）。处理后使共晶点从11.6%Si右移，故使原来的合金变为了亚共晶组织，其组织为初生α固溶体枝晶（亮底）及细的共晶体（α+Si）（黑底），由于共晶中的硅呈细小圆形颗粒，因而使合金的强度与塑性提高。;材料名称：铝硅合金

化学成分：10~13%Si；Fe0.8%；Mn≤0.5%；Cu0.8%；Fe0.3%；杂质总量不大于2.2%；其余Al

处理条件：不变质处理铸造

金相组织：α固溶体晶粒和粗大针状共晶硅

蚀显剂：氢氟酸水溶液

放大倍数：200×;材料名称：铝硅合金

化学成分：10~13%Si；Fe0.8%；Mn≤0.5%；Cu0.8%；Fe0.3%；杂质总量不大于2.2%；其余Al

处理条件：变质处理

金相组织：α固溶体和细的共晶体(α+Si)

蚀显剂：氢氟酸水溶液

放大倍数：200×;变质处理：变质处理就是向金属液体中加入一些细小的形核剂（又称为孕育剂或变质剂），使它在金属液中形成大量分散的人工制造的非自发晶核，从而获得细小的铸造晶粒，达到提高材料性能的目的。变质处理的精髓是改变组织中硅的形态。;形变铝合金：硬铝Al—Cu—Mg系时效合金，是重要的形变铝合金。由于它的强度大和硬度高，故称为硬铝。在国外又称为杜拉铝。近代机器制造和飞机制造业中得到广泛应用。在合金中形成了CuAl2（θ相）和CuMgAl2（S相）。这两个相在加热时均能溶入合金的固溶体内，并在随后的时效热处理过程中通过形成“富集区”、“过渡相”而使合金达到强化。而后者（S相）在合金强化过程中的作用更大，因之，常把它称为强化相。;材料名称：铝铜合金

化学成分：3.8~4.8%Cu；0.4~0.8%Mn；0.4~0.8%Mg；其余Al

处理条件：轧制合金退火

金相组织：铝的固溶体α和CuAl2

蚀显剂：氢氟酸水溶液

放大倍数：200×;铝合金常用腐蚀剂：科尔试剂：

HF?2ml,?HCl?3ml?,HNO3?5ml,?H2O?190ml，

最常用的腐蚀剂，一般都能显示铝合金比较理想的组织，但对一些变形后的组织效果可能不是很理想，但很多时候只要在科尔试剂基础上调整下即可达到满意效果。以下是几种在实践中总结出来的调配后的科尔试剂腐蚀剂：

1.二倍浓度科尔试剂：HF?4ml,?HCl?6ml?,HNO3?10ml,?H2O?190ml

能很好显示2系、7系变形后铝合金热处理（固溶、时效）后的组织；

?

2.改良科尔试剂：

HF?1ml,?HCl?15ml?,HNO35ml,?H2O?190ml

能很好显示2系、7系变形后组织。;牌号系列;2.铜合金;普通黄铜的成分、性能和用途

二元黄铜性能变化规律：其导电、导热性随Zn含量的增加而下降，而机械性能(抗拉强度、硬度)则随Zn含量的增加而上升；二元黄铜在工业上的应用，主要根据其性能来选择。

H96、H90和H85：良好的电导率、热导率和耐蚀性，有足够的强度和良好的冷、热加工性能，被大量采用来制作冷凝管、散热管、散热片、冷却设备及导电零件等。

H70、H68：高的塑性和较高的强度，冷成型性能特别好，适于用冷冲压或深拉法制造各种形状复杂的零件。

H62：α+β黄铜，高的强度，在热态下塑性良好；冷态下塑性也比较好，切削加工性好，耐蚀，易焊接，以板材，棒材、管材、线材等供工业大量使用，应用广，有“商业黄铜”之称。

H59：强度高；含锌量高，能承受热态压力加工，有一般的耐蚀性，多以棒材和型材应用于机械制造业。;二元黄铜组织：

1）α单相黄铜：含锌在36%以下的黄铜属单相α固溶体，典型牌号有H70（即三七黄铜）。铸态组织：α固溶体呈树枝状（用氯化铁溶液腐蚀后，枝晶主轴富铜，呈亮色，而枝间富锌呈暗色），经变形和再结晶退火其组织为多边形晶粒，有退火孪晶。由于各种晶粒方位不同，所以具有不同的颜色。退火处理后的α黄铜能承受极大的塑性变形，可以进行冷加工。

2）α+β两相黄铜：含锌为36—45%的黄铜为α+β两相黄铜，典型牌号有H62（即四六黄铜）。在室温下β相较α相硬得多，因而只能承受微量的冷态变形，但β相在600℃以上即迅速软化，因此可以进行热加工。;材料名称：单相黄铜

化学成分：67~70%Cu；P≤0.005%；