铝及铝合金的金相检验
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2、侵蚀剂的选择
根据合金成分、材料状态及检验目的常用侵蚀剂（ 见表12-1）
铸造铝合金
铝硅合金（ZL1xx）
具有良好的铸造性能和抗蚀性 含硅（4.5%~13%）加入强化元素，形成强化相 Mg2Si、Al2Cu、Al2CuMg等
Al-Si二元合金状态图
铝铜合金
ZL2xx系列
可通过热处理强化，具有高的强度和耐热性 ，
制样 侵蚀：硝酸水溶液侵蚀，稀盐酸去黑膜 铸造铜合金的常见缺陷
疏松 气孔பைடு நூலகம் 外来非金属和金属夹杂 铸造粗晶 冷隔
铜合金的微观组织检验
制样： 侵蚀：
三氯化铁盐酸溶液、硝酸铁水溶液。
纯铜（紫铜）
分类：含氧量和生产方式
工业纯铜：T1、T2、T3、T4 无氧铜：TU1、TU2、TUP、TUMn
铸造性比铝硅系差 强化相Al2Cu、
Al-Cu二元合金状态图
变形铝合金
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
主要组成相 杂质相 主要强化相
热处理强化铝合金
固溶处理+时效处理
锻造铝合金 硬铝合金 超硬铝合金
主要组成相 杂质相 主要强化相
LD10金相组织
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。
过热和过烧
显微特征
共晶硅周角圆滑并凝聚长大，显示过热特征。 共晶硅进一步聚集长大，出现共晶体熔化形成 过烧。当温度过高时，出现典型的复熔球和晶 界重熔成为严重过烧，一般不允许有过烧存在 。
产生原因
热处理工艺不当，或热处理炉的温度控制仪表 失灵，和炉子跑温引起温度过高所致。若炉温 不均匀或装炉不合理，造成部分过烧现象。
组织：α铜晶粒 晶粒度评定
YS/T347-1994《单相铜合金晶粒度测定法》 GB/T63954-2002《金属平均晶粒度测定方法
》
铜合金中非金属夹杂物
常见夹杂物：Cu2O、CuS、MnS、Cu3P 、BeC、Fe、Pb、Bi等，
紫铜中（Cu-Cu2O）共晶体
纯铜T2的金相组织
黄铜
2、试样的侵蚀
侵蚀剂：NaOH（10%~25%） 时间：3~30min 去膜：20%~30%HNO3 冲水
铝合金的宏观检验
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 断口检验
白铜
以镍为主要合金元素的铜 二元铜镍合金无限固溶，室温下为单相α
相
青铜
原指铜锡合金，现泛指除紫铜、黄铜、 白铜外的各类铜合金。
普通青铜：锡青铜 特殊青铜：铝青铜、硅青铜、铍青铜
普通黄铜：
在铜中加入一定量的锌获得普通黄铜
Zn≤32% 单相α黄铜 32%＜ Zn≤50% α+β Zn＞50% 单相β 黄铜
铜—锌二元合金相图
特殊黄铜
–根据锌当量判断组织
特殊黄铜中各个合金元素的锌当量系数 合金元素 Mn Pb Al Si Fe Sn Ni Mg Cd
锌当量系数 0.5 1.0 6.0 10.0 0.9 2.0 -1.3 2.0 1.0
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。
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）
铝及铝合金的金相检验
概述
1、特点：密度小、优良的塑性、高导电 性、导热性、抗蚀性能、铸造性、切削 加工成型，高的比强度和比刚度。
2、应用：飞机、机械、化工、电力、仪 表、建筑等各领域。
铝合金金相检验内容
1、加工过程质量控制 2、确认加入合金元素所形成的相
铝合金的分类
铸造铝合金
铸造铝硅合金(ZL1XX)、铸造铝铜合金(ZL2XX) 、 铸造铝镁合金(ZL3XX) 、铸造铝锌合金(ZL4XX) 、 压铸铝合金
变形铝合金
热处理不可强化铝合金
纯铝L系列、防锈铝LF系列
热处理可强化铝合金
硬铝LY、锻铝LD、超硬铝LC等
铝合金分类状态图
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
铝合金的宏观检验
变质处理前后硅形貌
变形铝合金金相检验标准
标准GB/T3246.1-2000《变形铝及铝合金 制品的显微组织经验方法》
铸锭的显微组织检验 加工制品淬火及退火试样检验 高温氧化 铜扩散 晶粒度检验
铝合金中主要相的侵蚀特征
通过用不同侵蚀剂侵蚀后观察色泽变化 予以鉴别。
铝合金相鉴别的试剂及相的腐蚀特征见 表12-1
铜及铜合金的金相检验
概述
1、特点：优良的导电性、导热性，足够的强 度、弹性和耐磨性，良好的耐腐蚀性。
2、应用：电气、石油化工、船舶、机械、建 筑等各领域。
3、分类：
紫铜、黄铜、青铜、白铜 加工铜合金：紫铜、黄铜、青铜、白铜 铸造铜合金：黄铜、青铜 压铸铜合金：特殊黄铜
铜合金的宏观检验
主要组成相
杂质相 主要强化相
LY12合金的金相组织
主要组成相
杂质相
主要强化相
LC4合金的金相组织
铝合金中的相
铝合金中的相
铝合金中的相
铝合金中的相
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
铸造铝合金的金相检验标准
变质效果评定：
提高合金的综合性能，硅得到细化，呈点球状。 标准：JB/T7946.1-1999《铸造铝硅合金变质》 钠变质分为6级、磷变质分为4级
热处理过烧组织评定
标准：JB/T7946.3-1999《铸造铝硅合金过烧》 分为5级
晶粒度评定
标准：JB/T7946.4-1999《铸造铝铜合金晶粒度》 晶粒度分为8级
根据合金成分、材料状态及检验目的常用侵蚀剂（ 见表12-1）
铸造铝合金
铝硅合金（ZL1xx）
具有良好的铸造性能和抗蚀性 含硅（4.5%~13%）加入强化元素，形成强化相 Mg2Si、Al2Cu、Al2CuMg等
Al-Si二元合金状态图
铝铜合金
ZL2xx系列
可通过热处理强化，具有高的强度和耐热性 ，
制样 侵蚀：硝酸水溶液侵蚀，稀盐酸去黑膜 铸造铜合金的常见缺陷
疏松 气孔பைடு நூலகம் 外来非金属和金属夹杂 铸造粗晶 冷隔
铜合金的微观组织检验
制样： 侵蚀：
三氯化铁盐酸溶液、硝酸铁水溶液。
纯铜（紫铜）
分类：含氧量和生产方式
工业纯铜：T1、T2、T3、T4 无氧铜：TU1、TU2、TUP、TUMn
铸造性比铝硅系差 强化相Al2Cu、
Al-Cu二元合金状态图
变形铝合金
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
主要组成相 杂质相 主要强化相
热处理强化铝合金
固溶处理+时效处理
锻造铝合金 硬铝合金 超硬铝合金
主要组成相 杂质相 主要强化相
LD10金相组织
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。
过热和过烧
显微特征
共晶硅周角圆滑并凝聚长大，显示过热特征。 共晶硅进一步聚集长大，出现共晶体熔化形成 过烧。当温度过高时，出现典型的复熔球和晶 界重熔成为严重过烧，一般不允许有过烧存在 。
产生原因
热处理工艺不当，或热处理炉的温度控制仪表 失灵，和炉子跑温引起温度过高所致。若炉温 不均匀或装炉不合理，造成部分过烧现象。
组织：α铜晶粒 晶粒度评定
YS/T347-1994《单相铜合金晶粒度测定法》 GB/T63954-2002《金属平均晶粒度测定方法
》
铜合金中非金属夹杂物
常见夹杂物：Cu2O、CuS、MnS、Cu3P 、BeC、Fe、Pb、Bi等，
紫铜中（Cu-Cu2O）共晶体
纯铜T2的金相组织
黄铜
2、试样的侵蚀
侵蚀剂：NaOH（10%~25%） 时间：3~30min 去膜：20%~30%HNO3 冲水
铝合金的宏观检验
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 断口检验
白铜
以镍为主要合金元素的铜 二元铜镍合金无限固溶，室温下为单相α
相
青铜
原指铜锡合金，现泛指除紫铜、黄铜、 白铜外的各类铜合金。
普通青铜：锡青铜 特殊青铜：铝青铜、硅青铜、铍青铜
普通黄铜：
在铜中加入一定量的锌获得普通黄铜
Zn≤32% 单相α黄铜 32%＜ Zn≤50% α+β Zn＞50% 单相β 黄铜
铜—锌二元合金相图
特殊黄铜
–根据锌当量判断组织
特殊黄铜中各个合金元素的锌当量系数 合金元素 Mn Pb Al Si Fe Sn Ni Mg Cd
锌当量系数 0.5 1.0 6.0 10.0 0.9 2.0 -1.3 2.0 1.0
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。
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）
铝及铝合金的金相检验
概述
1、特点：密度小、优良的塑性、高导电 性、导热性、抗蚀性能、铸造性、切削 加工成型，高的比强度和比刚度。
2、应用：飞机、机械、化工、电力、仪 表、建筑等各领域。
铝合金金相检验内容
1、加工过程质量控制 2、确认加入合金元素所形成的相
铝合金的分类
铸造铝合金
铸造铝硅合金(ZL1XX)、铸造铝铜合金(ZL2XX) 、 铸造铝镁合金(ZL3XX) 、铸造铝锌合金(ZL4XX) 、 压铸铝合金
变形铝合金
热处理不可强化铝合金
纯铝L系列、防锈铝LF系列
热处理可强化铝合金
硬铝LY、锻铝LD、超硬铝LC等
铝合金分类状态图
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
铝合金的宏观检验
变质处理前后硅形貌
变形铝合金金相检验标准
标准GB/T3246.1-2000《变形铝及铝合金 制品的显微组织经验方法》
铸锭的显微组织检验 加工制品淬火及退火试样检验 高温氧化 铜扩散 晶粒度检验
铝合金中主要相的侵蚀特征
通过用不同侵蚀剂侵蚀后观察色泽变化 予以鉴别。
铝合金相鉴别的试剂及相的腐蚀特征见 表12-1
铜及铜合金的金相检验
概述
1、特点：优良的导电性、导热性，足够的强 度、弹性和耐磨性，良好的耐腐蚀性。
2、应用：电气、石油化工、船舶、机械、建 筑等各领域。
3、分类：
紫铜、黄铜、青铜、白铜 加工铜合金：紫铜、黄铜、青铜、白铜 铸造铜合金：黄铜、青铜 压铸铜合金：特殊黄铜
铜合金的宏观检验
主要组成相
杂质相 主要强化相
LY12合金的金相组织
主要组成相
杂质相
主要强化相
LC4合金的金相组织
铝合金中的相
铝合金中的相
铝合金中的相
铝合金中的相
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
铸造铝合金的金相检验标准
变质效果评定：
提高合金的综合性能，硅得到细化，呈点球状。 标准：JB/T7946.1-1999《铸造铝硅合金变质》 钠变质分为6级、磷变质分为4级
热处理过烧组织评定
标准：JB/T7946.3-1999《铸造铝硅合金过烧》 分为5级
晶粒度评定
标准：JB/T7946.4-1999《铸造铝铜合金晶粒度》 晶粒度分为8级