| 鑄造鋁合金錠基礎(chǔ)知識(shí)（二） |
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鋁合金常見顯微缺陷 縮孔及疏松 同屬空洞類缺陷，凝固中體積補(bǔ)縮不充分，僅形態(tài)及發(fā)生部位不同 縮孔 一般在鑄件最后凝固不為，形成管狀或枝杈狀的孔洞，面積較大。表面縮孔目視可見，內(nèi)部縮孔在低倍檢查可發(fā)現(xiàn)。 疏松 一般存在于枝晶間細(xì)小而分散的孔洞，造成鑄件內(nèi)部組織不致密性。低倍檢查時(shí)目視可見的疏松，稱爲(wèi)宏觀疏松；顯微鏡下才能看到的疏松成爲(wèi)顯微疏松。顯微疏松常為枝叉狀的黑色空洞分布在枝晶間，嚴(yán)重時(shí)孔洞連成網(wǎng)絡(luò)狀。若經(jīng)過熱處理，疏松孔洞邊緣變鈍，外形圓滑。 裂紋 鑄造裂紋 在凝固過程中，由于收縮受阻，逐漸內(nèi)部形成較大內(nèi)應(yīng)力，黨應(yīng)力超過強(qiáng)度極限時(shí)使鑄件產(chǎn)生裂紋。高溫產(chǎn)生的裂紋稱高溫裂紋，裂紋呈曲折狀，沿晶界或枝晶間發(fā)展，裂紋斷口往往呈黃色或暗黑色。在低溫區(qū)產(chǎn)生的裂紋稱低溫裂紋，一般穿晶發(fā)展，裂紋斷口有金屬光澤。 熱處理裂紋 分爲(wèi)2種 淬火裂紋 由于淬火冷卻過于激烈，鋁合金個(gè)部位冷卻不均勻，造成很大內(nèi)應(yīng)力，在應(yīng)力集中區(qū)域引發(fā)開裂。裂紋較剛直，大部分沿晶，少部分穿晶，斷口較平整，屬于脆性斷裂 過燒裂紋 由于淬火加熱溫度超過合金的固相溫度線，引起晶界和共晶體熔化，在淬水冷卻時(shí)形成沿晶或沿枝晶分布的過燒裂紋，嚴(yán)重時(shí)形成網(wǎng)狀，且組織粗大。 夾雜 在金相檢驗(yàn)時(shí)常發(fā)現(xiàn)有各種夾雜物.分為以下三類。 1.鋁的氧化物夾雜 鋁的氧化皮在澆注時(shí)進(jìn)人鑄型形成鑄件中的氧化物夾雜，顯微鏡下呈黑色團(tuán)絮狀或彎曲的絲狀物，輪廓不清。 2.鑄造型材的非金屬夾雜 鑄造型材—主要石英砂(SiO2）在澆注時(shí)混入金屬液，形成非金屬夾雜。金相觀察時(shí)可看到輪廓呈方形或多邊形塊狀物，常常以浮雕狀出現(xiàn)。 3.熔劑夾雜 金屬液熔煉時(shí)加入的熔劑不干凈造成熔劑夾雜。由于熔劑夾雜在金相制樣時(shí)易溶去而形成孔洞，但洞內(nèi)仍可見殘留的熔劑以及粘附的金屬微粒等。 偏析 鋁合金在凝固過程中，由于種種原因，造成鑄件各部分化學(xué)組分和組織不均勻的現(xiàn)象。在金相檢驗(yàn)時(shí)可看到各組織偏聚分布。根據(jù)發(fā)生部位等不同，偏析可分為以下幾種。 1.晶內(nèi)偏析 結(jié)晶快時(shí)擴(kuò)散過程不能充分進(jìn)行.造成晶粒內(nèi)部成分不均勻性。這是一種常見現(xiàn)象，對(duì)力學(xué)性能無明顯影響。 2.區(qū)域偏析 由于結(jié)晶先后不同而導(dǎo)致不同區(qū)域成分差異。若中心富集低熔點(diǎn)成分則稱正偏析；若外層富集低熔點(diǎn)成分則稱負(fù)偏析。 3. 共晶偏析 鋁合金凝固過程中。若產(chǎn)生縮孔類缺陷，共晶成分的液相填充其內(nèi)，引起粗大的共晶組織區(qū)，成為共晶偏析。這是一種有害的組織形態(tài)，對(duì)性能造成不良影響。 4.密度偏析 鋁合金中添加的鈦、鋅等難熔元素形成高熔點(diǎn)片狀化合物。凝固過程中這些化合物較早結(jié)晶。密度較大，易下沉形成密度偏析。這種堆積狀化合物偏析對(duì)合金性能有不良影響。 氣孔 鋁合金澆鑄過程中，由于液體金屬、鑄型或其他原因把外來氣體混入鑄件內(nèi)形成較成尺寸的孔洞稱氣孔。氣孔可出現(xiàn)在表面或內(nèi)部，形狀常呈梨形,橢圓或圓形。內(nèi)壁光滑、發(fā)亮。輪廓清晰可見。氣孔較大時(shí)，在低倍及斷口檢查時(shí)也能發(fā)現(xiàn)。 針孔 在熔煉和澆注過程中，鋁合金液吸收了大量的氫氣，當(dāng)鑄件凝固時(shí)，氫的溶解度下降，合金析出氫氣，形成細(xì)小孔洞稱為針孔。在顯微鏡下，針孔呈圓形或枝叉狀孔洞分布在枝晶間。Al-Si合金中，尤其是含硅較高的共晶型合金中，吸氫傾向嚴(yán)重，產(chǎn)生針孔傾向大，多為圓點(diǎn)狀，有時(shí)也呈多角狀。Al-Cu和Al-Mg合金中易形成顯微疏松，針孔與這種疏松混為一體，呈多角形互相連續(xù)的孔洞。 固溶強(qiáng)化相溶解不完全 鋁合金處理時(shí)溫度過低或保溫時(shí)同不足。使淬火后的合金組織中有較多的殘留固溶強(qiáng)化相。尤其在工件厚大部分易形成粗大的強(qiáng)化相更易引起溶解不完全.常常在晶界和枝晶問殘留強(qiáng)化相，致使鋁合金力學(xué)性能低下。 |
