1.铝及铝合金金相检验
铝合金金相实验方法及实验结果
铝合金金相实验方法及实验结果引言铝合金是一种常用的轻质金属材料，在工业生产中具有广泛的应用。
金相实验是一种常用的材料测试方法，通过观察材料的组织结构和相变情况，可以评估其性能和质量。
本文旨在介绍铝合金金相实验的方法与实验结果。
方法1. 样品准备：选择合适的铝合金样品，并进行表面处理，如去除氧化层等。
2. 组织切割：使用金相切割机将铝合金样品切割成适当大小的试样。
3. 粗磨与细磨：使用金相磨片对试样进行粗磨和细磨，以去除表面的砂痕和切割留下的痕迹。
4. 电解腐蚀：将试样放入适当的电解液中进行腐蚀处理，以去除试样表面的氧化物和污染物。
5. 腐蚀后的清洗：将试样从电解液中取出，并用酒精和蒸馏水进行清洗。
6. 试样打磨：使用金相打磨机对试样进行打磨，以获得光滑的表面。
7. 试样腐蚀：将试样放入适当的腐蚀液中进行腐蚀处理，以显现材料的细微组织结构。
8. 显微镜观察：将腐蚀后的试样放在金相显微镜下观察，通过调整放大倍数和焦距，可以获取不同放大倍数下的图像。
9. 实验数据记录：对观察到的组织结构进行描述，并记录下相关的实验数据。
实验结果经过金相实验，我们观察到了铝合金的组织结构和相变情况。
具体实验结果如下：1. 铝合金的组织结构：我们观察到铝合金由颗粒状、晶粒状和晶界等组织结构组成。
不同的铝合金材料具有不同的组织特征，如晶粒大小、晶界分布等。
2. 相变情况：通过金相显微镜的观察，我们可以发现铝合金在不同条件下发生的相变情况，如固溶体的析出、晶格形变等。
3. 实验数据记录：我们记录了每个观察点的放大倍数、焦距和所观察到的组织结构特征等数据。
结论铝合金金相实验是评估铝合金材料性能和质量的重要方法。
通过观察铝合金的组织结构和相变情况，可以了解其内部结构和性能特点。
金相实验结果的准确记录和分析，有助于指导铝合金材料的生产和应用。
参考文献(请根据需要列出参考文献)。
金相检测国标
金相检测国标主要参考以下几个标准：
1. GB/T 15124-2009《金属材料金相检验》：这个标准规定了金属材料金相检验的基本方法、技术要求、检验程序和报告编制等内容。
适用于钢铁、有色金属及合金等金属材料的金相检验。
2. GB/T 15125-2009《金属材料金相检验用试样和试验方法》：这个标准规定了金相检验用试样的制备方法、试验条件及检验方法等，包括了光学显微镜检验、电子显微镜检验等方法。
3. GB/T 17391-2017《金属材料钢的金相组织检验》：这个标准规定了钢的金相组织检验方法、检验程序及报告编制等，包括了晶粒度、珠光体、铁素体、渗碳体、马氏体、奥氏体等组织结构的检验。
4. GB/T 23024-2009《金属材料铝及铝合金金相检验》：这个标准规定了铝及铝合金金相检验的方法、技术要求、检验程序和报告编制等内容，适用于铝及铝合金的金相检验。
5. GB/T 30407-2013《金属材料铜及铜合金金相检验》：这个标准规定了铜及铜合金金相检验的方法、技术要求、检验程序和报告编制等内容，适用于铜及铜合金的金相检验。
铝合金 金相组织判定
铝合金金相组织判定
铝合金金相组织判定
铝合金的金相组织是指金属中熔体本身的基本组成部分，影响金属塑性的重要因素之一，主要包括α型、β型和γ型三种。
α型铝合金金相组织主要由铝原子组成的六方晶粒组成，α型铝合金金相组织有良好的塑性，但其机械强度较低，因而不能大量使用，大多数用于制造焊接结构件，例如螺栓、螺母等零件。
β型铝合金金相组织主要由双六方晶粒和不同角度的铝原子构成，具有较高的机械强度和较低的塑性，被大量用于制造大型结构件，例如机床、船用机器等，也可用于制作大型电子器件。
γ型铝合金金相组织主要由铝原子、铬原子、钛原子和铁原子构成，并由双六方晶粒组成，具有较高的塑性和机械强度，可大量用于制造航空航天机械、汽车及其它普通结构件。
此外，γ型铝合金也可用于制作特殊零件，如汽油喷射器、超级电容器等。
因此，铝合金的金相组织对铝合金性能和应用有重要影响，应充分利用金相分析技术，确定其金相组织，以更好的满足铝合金性能和使用要求。
- 1 -。
铝及铝合金质量检验标准定稿
I
Q/9S 103—2004
前言
本标准是根据国防科工委预研课题搅拌摩擦焊工艺技术研究项目的要求和搅拌摩擦焊技术特点及 质量控制要求制定的。
目前（2004年6月），国内尚无铝合金搅拌摩擦焊质量检验的统一标准。本标准的颁布，将为中国 搅拌摩擦焊中心及与其合作的相关院校、厂所在铝及铝合金搅拌摩擦焊质量控制方面提供依据。
铝及铝合金搅拌摩擦焊质量检验标准给出了上述系列铝合金产品搅拌摩擦焊接头质量技术要求，包 括：焊缝表面质量、内部质量、焊接接头力学性能、焊接缺陷的修补、质量检验规则和方法以及资料性 附录零件焊接质量检验记录表等内容。
本标准由北京航空制造工程研究所中国搅拌摩擦焊中心提出。 本标准由北京航空制造工程研究所批准。 本标准由北京航空制造工程研究所标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：北京航空制造工程研究所中国搅拌摩擦焊中心。 本标准主要起草人：栾国红、马翔生、孙成彬、柴鹏、季亚娟。
焊接塌陷
当δ≤10 当δ>10
≤0.2 ≤1.0
≤1.0 或 0.1δ ≤1.5
≤1.5 或 0.15δ ≤2.0
备注：1.δ为焊件厚度 2.两个数取其较小值
铝合金材料检验试验规范方案
铝合金材料检验试验规范方案一、引言铝合金材料具有轻质、可塑性好、导热性和导电性良好等特点，广泛应用于航空、汽车、建筑等各个领域。
为保证铝合金材料的质量，必须进行严格的检验试验。
本方案旨在制定铝合金材料检验试验规范，确保产品质量稳定可靠。
二、检验项目1.化学成分分析：通过化学成分分析仪，对铝合金材料进行成分检验，确保其满足相关标准。
2.机械性能测试：包括拉伸试验、硬度测试、冲击试验等，通过对铝合金材料的机械性能进行测试，评估其力学性能的稳定性和可靠性。
3.金相组织检验：通过金相显微镜对铝合金材料进行观察和分析，检验其金相组织情况，确认是否存在缺陷、夹杂物等问题。
4.腐蚀性能测试：通过盐雾试验、浸泡试验等方式，评估铝合金材料的耐腐蚀性能，确认其适用于特定的工作环境。
5.表面质量检验：通过目视检查、光学显微镜等方式，检验铝合金材料的表面状态、氧化膜、划痕等问题。
三、检验仪器设备1.化学成分分析仪：用于进行铝合金材料的化学成分检验。
2.材料试验机：用于进行拉伸试验、硬度测试等机械性能测试。
3.金相显微镜：用于观察铝合金材料的金相组织情况。
4.盐雾试验箱：用于进行铝合金材料的耐腐蚀性能测试。
5.光学显微镜：用于检查铝合金材料的表面质量。
四、检验流程1.采集样品：根据实际需要，采集铝合金材料的样品，确保样品具有代表性。
2.化学成分分析：将样品送入化学成分分析仪，进行成分分析，比较检验结果与相关标准的要求。
3.机械性能测试：根据需要进行拉伸试验、硬度测试、冲击试验等，测量相关参数，与标准进行对比。
4.金相组织检验：将样品镶嵌、研磨、抛光，通过金相显微镜观察和分析样品的金相组织情况。
5.腐蚀性能测试：根据需要进行盐雾试验、浸泡试验等，评估铝合金材料的耐腐蚀性能。
6.表面质量检验：对样品进行目视检查和光学显微镜观察，检查表面质量、氧化膜、划痕等问题。
五、记录和报告每一项检验项目完成后，要详细记录测试结果，包括样品编号、测试方法、测试数据及结论等。
铝和铝合金金相检验
铝及铝合金在我们生产和生活中是使用非常多的材料之一，但是我们对它的材料属性可能并不了解，今天我们就一起来看看铝及铝合金的金相检验的相关内容。
材料概述：铝和铝合金具有密度小，重量轻，比强度高，电导与热导性好，并具有较好的耐腐蚀性。
纯铝的性能在大多数场合不能满足使用需求，为此，需要在纯铝中添加各种相关的合金元素，以生产出满足各种性能和用途的铝合金。
铝合金中的主要合金元素有Si、Cu、Mg、Zn、Ni、Mn等，主要起到提高强度和热强性能的作用，有的还添加微量的Cd、Ag、Be、Ti等元素来补充强化和细化晶粒。
铝的进行检验主要用于晶粒度测定、金相评估、杂志和机械缺陷等质量控制中。
制备指南：制样中的要点：1、切割铝及铝合金硬度较低，易产生变形，切割时应减小切割片的切割速率和进给速率。
一般推荐碳化硅切割片进行切割。
碳化硅树脂切割片2、镶嵌铝及铝合金大多数情况下，用通用的酚醛热镶嵌树脂镶嵌足够。
对于不耐压的铝制薄板、箔和电解抛光试样最好是用缓慢固化的环氧型冷镶树脂。
如需电解抛光，样品应该从镶嵌树脂后面显露出，最为电解抛光时的触点。
MW001通用热镶树脂MC003免真空清透冷镶套装3、磨抛纯铝非常软，容易发生机械变形和划伤；研磨和抛光时，磨粒很容易嵌入材料表面从粗磨开始，应尽量避免粗颗粒，建议从较细的碳化硅砂纸进行粗磨，比如400#/600#进行研磨。
对于较大的铝合金铸件可以从320#砂纸进行研磨。
研磨时压力要尽可能小。
铝和铝合金的抛光必须用金刚石抛光液进行深划痕的去除。
如果不清楚样品的水溶性，则使用醇基金刚石悬浮液和酒精基的润滑剂进行抛光。
磨料不宜太稀或过多，容易在试样表面形成一层灰色的氧化膜。
如果在抛光过程中发现金刚石颗粒压入表面，则可延长二氧化硅精抛光的时间。
电解抛光只适合纯铝或变形铝合金，不适合铸造铝合金，因为铸造铝合金会有很多不同的相。
以上推荐参数取自：自动磨抛机Smoothneer-6 上Ф250 mm 工作盘的Ф30 mm 的铝合金样品的制备方法。
铝合金金相组织检验与力学性能实验
实验1.31.4铝合金金相组织的观察及力学性能测定一、实验目的1. 巩固制备金相试样的方法与技术2. 了解各种加工工艺对铝合金显微组织以及力学性能（硬度）的影响二、实验内容1.对4种试样进行硬度测试本次试验采用的是TH320全洛氏硬度计。
洛氏硬度的试验原理：将压头（金刚石圆锥、钢球或硬质合金球）分两个步骤，在初试验力F 和主试验力F 先后作用下，压入试样表面，保持一定时间，卸除主试验方，保留初试验力，此时的压入深度为h ，在初试验力作用下的压入深度为h ，它们之差e （^h ）来表示压痕深度的永久增量。
每压入0.002mm 为一个洛氏硬度单位。
°洛氏硬度试验原理图如图1所示样品测试面需要经过200号水砂纸磨光，以满足测试得粗糙度要求。
背面平整，测试面与背面没有明显歪斜。
测试过程中，总试验力的保持时间：5s ；主试验力卸除时间：2s 。
之所以选择5s 的总试验力保持时间，是考虑样品较软，但又没有明确的实验表明，铝合金样品在硬度测试过程中存在缓慢变形的明确说法，所以，选择居中的时间6至7s ，也是可以的。
本次实验所涉及的样品中内应当包括：铸态、固溶处理、固溶处理+轧制、固溶处理+轧制+时效，4种样品。
每个样品至少测试4点，第一点不计。
两相邻压痕中心之间的距离至少应为压痕直径的4倍，并且不应小于2mm ；任一压痕中心距离试样边缘的距离至少应为压痕直径的2.5倍，并且不应小于1mm 。
分别记录4种样品的硬度数据，并结合之后所观察得到的金相组织作出恰当分析。
2.制备、观察4种金相试样。
本次实验制备、显示一个样品，此样品是在之前的课程中制作的。
样品涉及4种工艺，具体参见下表： 工艺 编号 说明 铸造状态 1 每位学样品制备合格后， 固溶处理 2 除了察自己的样品，还需 固溶处理+轧制 3 要观察其他同学制备的其他固佑处J 效轧制+时 43种工艺的样品。
领取属于自己的铝合金样品后，按照金相样品制备的一般要求进行。
铝金相实验报告
一、实验名称铝金相分析二、实验目的1. 掌握铝金相试样的制备方法。
2. 学习使用金相显微镜观察和分析铝的显微组织。
3. 了解铝的成分、组织结构与其性能之间的关系。
4. 结合理论，加深对金属材料微观结构的认识。
三、实验原理金相分析是一种利用光学显微镜观察金属材料的显微组织结构的方法。
通过制备金相试样，并在金相显微镜下观察，可以了解材料的内部结构，从而分析其性能和工艺过程。
铝是一种轻质金属，具有良好的塑性、导电性和耐腐蚀性。
其显微组织主要由固溶体、析出相和杂质相组成。
通过金相分析，可以观察铝的晶粒大小、形态、分布以及析出相的类型和分布情况。
四、实验材料与仪器1. 实验材料：纯铝、铝合金试样。
2. 仪器设备：金相显微镜、抛光机、砂轮机、各号金相砂纸、脱脂棉、3~5硝酸酒精溶液。
五、实验步骤1. 试样制备1.1 取样：从纯铝和铝合金试样上截取一定尺寸的试样。
1.2 粗磨：使用砂轮机对试样进行粗磨，去除表面的氧化层和杂质。
1.3 细磨：使用不同号数的砂纸对试样进行细磨，直至达到所需的抛光程度。
1.4 抛光：使用抛光机对试样进行抛光，使其表面光滑。
1.5 浸蚀：将抛光后的试样放入3~5硝酸酒精溶液中，进行浸蚀，以突出组织结构。
1.6 清洗：将浸蚀后的试样用脱脂棉擦干。
2. 金相显微镜观察2.1 将制备好的试样放置在金相显微镜的载物台上。
2.2 调整显微镜的焦距和光圈，使试样清晰可见。
2.3 观察试样的晶粒大小、形态、分布以及析出相的类型和分布情况。
六、实验结果与分析1. 纯铝试样1.1 晶粒大小：纯铝的晶粒大小较为均匀，平均晶粒尺寸约为5μm。
1.2 晶粒形态：纯铝的晶粒呈多边形，具有一定的方向性。
1.3 析出相：纯铝中几乎没有析出相。
2. 铝合金试样1.1 晶粒大小：铝合金的晶粒大小与纯铝相似，平均晶粒尺寸约为5μm。
1.2 晶粒形态：铝合金的晶粒形态与纯铝相似，具有一定的方向性。
1.3 析出相：铝合金中存在析出相，主要呈针状或片状分布。
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1
铝合金的宏观检验
1、试样的制备
取样部位：有代表性
取样方式：锯切或铣割
加工方法：切削加工量小
粗糙度要求：不低于3.2Ra
清洗：汽油、酒精、丙酮
2
铝合金的宏观检验
2、试样的侵蚀
侵蚀剂：NaOH（10%~25%） 时间：3~30min 去膜：20%~30%HNO3 冲水
3
铝合金的宏观检验
黑色的Mg2Si 相析出
TIG焊热输入量较大,接头晶粒较粗大,造成强度降低
31
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1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。20.1 2.1020. 12.10Thursday, December 10, 2020
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2、阅读一切好书如同和过去最杰出的 人谈话 。00:3 4:5200: 34:5200 :3412/ 10/2020 12:34:52 AM
3、检验标准 ❖ JB/T7946.2-1999《铸造铝合金针孔》
五级针孔 ❖ GB/T3246.2-2000《变形铝及铝合金制品低倍组织检验方法》
缺陷分为22种 晶粒度检验
4
变形铝合金的缺陷
❖ 疏松、非金属夹杂、氧化膜、化合物（一次 晶）、羽毛状晶、光亮晶粒、气孔、冷隔、 铸造裂纹、板材分层、缩尾、成层、挤压裂 纹、淬火裂纹、粗晶环、焊合不良、锻造裂 纹、压折、流纹不顺、裂口、纵向裂纹。
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变质处理前后硅形貌
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磷变质处理
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铝铜合金ZL2xx系列
强化相， θ（Al2Cu）相，轮廓圆滑。 18
ZL203
α（Al）
图 11-4 ZL203合金的显微组织
θ (相
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变形铝合金
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变形强化铝合金
❖ 只能采用加工硬化的方法来提高强度
纯铝 防锈铝
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LF21 半连续铸造状态
2020 12:34:52 AM00:34:522020/12/10
• 11、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。12/10/
谢 谢 大 家 2020 12:34 AM12/10/2020 12:34 AM20.12.1020.12.10
• 12、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。10-Dec-2010 December 202020.12.10
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铝硅合金（ZL1xx）
Al-Si二元合金状态图
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Al-Si二元合金状态图
❖ Al－Si二元相图（最简单的共晶型相图）： 在577℃和含12.6％Si时：
❖ 二元共晶反应 L→α(Al)+ Si。 ❖ 在共晶温度（577℃），Si在固体Al中溶解度
为1.65％。室温时溶解度几乎为零。
11
铝硅合金基本组成相
❖ α（Al）－树枝状晶（基体） ❖ Si
初晶硅：多边形、几何状、深灰色 共晶硅：针块状
12
三种铝硅合金基本组织
❖ 亚共晶Al－Si合金：
树枝状α(Al)相＋（α＋Si）共晶体（分布在α枝晶 间）
❖ 共晶Al－Si合金：
（α＋Si）共晶
❖ 过共晶Al－Si合金：
块状初生Si＋（α＋Si）共晶体：
13
ZL103铸造态金相
14
变质处理
❖ 变质处理：为提高Al-Si合金的综合性能，加入变质 剂，改变硅的分布形状，使其呈点球状。
❖ 变质处理的类型：钠变质、磷变质、锶变质 ❖ 变质不正常原因
变质不足是由于变质不完全，或部分变质失效所致变质 后停留时间过长引起变质效果衰退。
变质过度主要是由于变质剂加入过多所引起。
焊缝区 熔合区 热影响区 基材区
共晶组织(a+q)
29
铝合金焊接接头金相
ZL114铸态铝合金氩弧焊焊接接头组织
树枝状α(Al)相＋（α＋Si） 共晶体（分布在α枝晶间）
母材 210A
170A
30
240A
铝合金焊接接头金相
6061铝合金（淬火+时效处理）TIG、MIG焊接接头组织
黑色的Mg2Si 相析出
a
AlMn6
22
热处理强化铝合金
固溶处理+时效处理
锻造铝合金 （LDXX) 硬铝合金（LYXX) 超硬铝合金（LCXX)
23
主要组成相
杂质相 主要强化相
24
主要组成相
杂质相
主要强化相
25
LY12合金的金相组织
26
主要组成相
杂质相
主要强化相
27
LC4合金的金相组织
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铝合金焊接接头金相
2519铝合金（热轧板）MIG焊接接头组织 树枝晶铸态组织
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8、业余生活要有意义，不要越轨。20 20年12 月10日 星期四 12时34 分52秒 00:34:5 210 December 2020
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9、一个人即使已登上顶峰，也仍要自 强不息 。上午 12时34 分52秒 上午12 时34分 00:34:5 220.12. 10
• 10、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。12/10/
• 13、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异 纸上画饼充饥，无补于事。Thursday, December 10, 202
010-Dec-2020.12.10
• 14、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自 己眷恋了。20.12.1000:34:5210 December 202000:34
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铝合金的微观检验
1、试样的制备
取样
粗磨：锉刀锉平
细磨：砂纸
抛光
❖ 粗抛（ 转速500~600rpm） ❖ 精抛（ 转速150~500rpm）
2、侵蚀剂的选择
根据合金成分、材料状态及检验目的选用侵蚀剂
6
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8
铸造铝合金
❖ Al-Si系（ZL1××） 15种牌号 ❖ Al-Cu系（ZL2××）6种牌号 ❖ Al-Mg系（ZL3××）3种牌号 ❖ Al-Zn系（ZL4××）2种牌号