铝合金常见的显微缺陷有哪些

　　铝合金常见的显微缺陷

　　一、缩孔及疏松

　　同属空洞类缺陷，凝固中体积补缩不充分，仅形态及发生部位不同。

　　1、缩孔

　　一般在铸件最后凝固部位，形成管状或枝杈状的孔洞，面积较大。表面缩孔目视可见，内部缩孔在低倍检查可发现。

　　2、疏松

　　一般存在于枝晶间细小而分散的孔洞，造成铸件内部组织不致密性。

　　低倍检查时，目视可见的疏松，称为宏观疏松;显微镜下才能看到的疏松成为显微疏松。显微疏松常为枝叉状的黑色空洞分布在枝晶间，严重时孔洞连成网络状。若经过热处理，疏松孔洞边缘变钝，外形圆滑。

　　二、裂纹

　　1、铸造裂纹

　　在凝固过程中，由于收缩受阻，逐渐内部形成较大的内应力，当应力超过强度极限时，使铸件产生裂纹。

　　高温产生的裂纹称高温裂纹，裂纹呈曲折状，沿晶界或枝晶间发展，裂纹断口往往呈黄色或暗黑色。在低温区产生的裂纹称低温裂纹，一般穿晶发展，裂纹断口有金属光泽。

　　2、热处理裂纹

　　(1)淬火裂纹

　　由于淬火冷却过于激烈，铝合金各部位冷却不均匀，造成很大内应力，在应力集中区域引发开裂。裂纹较刚直，大部分沿晶，少部分穿晶，断口较平整，属于脆性断裂。

　　(2)过烧裂纹

　　由于淬火加热温度超过合金的固相温度线，引起晶界和共晶体熔化，在淬火冷却时，形成沿晶或沿枝晶分布的过烧裂纹，严重时形成网状，且组织粗大。

　　三、夹杂

　　在金相检验时常发现有各种夹杂物，分为以下三类：

　　1、铝的氧化物夹杂

　　铝的氧化皮在浇注时进入铸型，形成铸件中的氧化物夹杂，显微镜下呈黑色团絮状或弯曲的丝状物，轮廓不清。

　　2、铸造型材的非金属夹杂

　　铸造型材—主要石英砂(SiO2)在浇注时混入金属液，形成非金属夹杂。金相观察时，可看到轮廓呈方形或多边形块状物，常常以浮雕状出现。

　　3、熔剂夹杂

　　金属液熔炼时，加入的熔剂不干净造成熔剂夹杂。由于熔剂夹杂在金相制样时易溶去而形成孔洞，但洞内仍可见残留的熔剂以及粘附的金属微粒等。

　　四、偏析

　　铝合金在凝固过程中，由于种种原因，造成铸件各部分化学组分和组织不均匀的现象。在金相检验时，可看到各组织偏聚分布。根据发生部位等不同，偏析可分为以下几种：

　　1.晶内偏析

　　结晶快时扩散过程不能充分进行，造成晶粒内部成分的不均匀性。这是一种常见现象，对力学性能无明显影响。

　　2.区域偏析

　　由于结晶先后不同而导致不同区域成分差异。若中心富集低熔点成分则称正偏析;若外层富集低熔点成分则称负偏析。

　　3.共晶偏析

　　铝合金凝固过程中，若产生缩孔类缺陷，共晶成分的液相填充其内，引起粗大的共晶组织区，成为共晶偏析。这是一种有害的组织形态，对性能造成不良影响。

　　4.密度偏析

　　铝合金中添加的钛、锌等难熔元素形成高熔点片状化合物。凝固过程中这些化合物较早结晶。密度较大，易下沉形成密度偏析。这种堆积状化合物偏析对合金性能有不良影响。

　　五、气孔

　　铝合金浇铸过程中，由于液体金属、铸型或其他原因把外来气体混入铸件内形成较大尺寸的孔洞称气孔。气孔可出现在表面或内部，形状常呈梨形、椭圆或圆形，内壁光滑、发亮，轮廓清晰可见。气孔较大时，在低倍及断口检查时也能发现。

　　六、针孔

　　在熔炼和浇注过程中，铝合金液吸收了大量的氢气，当铸件凝固时，氢的溶解度下降，合金析出氢气，形成细小的孔洞称为针孔。

　　在显微镜下，针孔呈圆形或枝叉状孔洞分布在枝晶间。Al-Si合金中，尤其是含硅较高的共晶型合金中，吸氢倾向严重，产生针孔倾向大，多为圆点状，有时也呈多角状。Al-Cu和Al-Mg合金中易形成显微疏松，针孔与这种疏松混为一体，呈多角形互相连续的孔洞。

　　七、固溶强化相溶解不完全

　　铝合金处理时温度过低或保温时间不足，使淬火后的合金组织中有较多的残留固溶强化相，尤其在工件厚大部分，易形成粗大的强化相，更易引起溶解不完全，常常在晶界和枝晶间残留强化相，致使铝合金力学性能低下。