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應用案例 | 鑄造鋁合金孔隙率的金相檢測方法

時間:2023/11/27閱讀:272
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鋁合金鑄造是現代重要的工業制造技術之一,鑄造鋁件廣泛應用于汽車、航天航空、船舶以及與我們息息相關的家具家電等。然而鑄造鋁件容易在成型過程中形成各式各樣的缺陷,如孔隙、偏析、裂紋等,這些缺陷會使鑄鋁的性能大大降低。為了使鑄造鋁件產品的質量在合格的范圍內,應該將孔隙率(孔隙面積占比)控制在一定范圍內。

本文就某件鑄鋁,提供了一種鑄鋁孔隙率的金相檢測方法,希望能為相關領域的研究者提供參考。



01. 鑲嵌


原始樣品大約為10X15mm,用了熱鑲嵌的方式,鑲成30mm直徑大小,如下圖所示。

圖片

圖1.鑲嵌后的樣品示意圖



02. 磨拋

研磨與拋光采用標樂的AutoMet 300 Pro 磨拋機。參數如下表所示。

圖片

研磨拋光步驟可選擇適于有色金屬的耗材。特別地,研磨步驟選用200rpm的轉速,使被測面研磨得較平整,拋光步驟選用150rpm,避免轉速太快使得拋光液被甩出去。金剛石拋光步驟使用的拋光布尤其要干凈、無任何交叉污染,才不會引入異常的粗劃痕,而且9µm拋光時間應該足夠長,才能充分去除P1200砂紙留下的變形損傷,另外使用的載荷不宜過大,避免拋光顆粒嵌入。



03.顯微觀察與圖像分析


01

最終研磨結果如下圖:

圖片

圖2.磨拋后的效果圖


02

如圖3,該鑄鋁所選分析區域中部分孔隙較大,但稀少,分布的小孔隙較多。此次分析只統計直徑10µm以上的孔隙,統計所得孔隙率為4.08% 。

圖片

圖3.孔隙分布圖

圖片

備注:

1)拋光階段時間不宜過長,載荷也不宜過大,否則容易使孔隙邊緣形成圓角,導致顯微鏡下拍到的孔隙偏大,造成較大的孔隙率誤差。

2)以上研磨與拋光參數僅供參考,可根據具體材料情況進行調整。



所用儀器


01

標樂熱壓鑲嵌機SimpliMet 4000

圖片

02

AutoMet 300 Pro 磨拋機

圖片

03

徠卡超景深視頻顯微鏡DVM6




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