CN104730077A - 一种半固态压铸铝合金过烧热处理缺陷的分析方法 - Google Patents

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王光宗
李大全
梁小康
朱强
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Abstract

本发明涉及一种半固态压铸铝合金过烧热处理缺陷的分析方法，属于金属材料热处理领域。该方法包括以下步骤：1）金相试样制备；2）金相试样组织观察，随机选择视场，用显微镜进行观察；3）过烧孔洞缺陷统计分析，得到该金相试样单位面积下的缺陷数量；4）热处理过烧程度判断，将铝合金在不同热处理工艺下的金相试样的过烧缺陷数量，进行对比分析，由此判断热处理过烧趋势及程度，指导制定新的热处理工艺参数，实现对热处理过烧缺陷的有效控制。本发明方法可简便实验过程，大大缩短实验时间和成本，有效提高实验的可靠性和效率，同时提高数据可靠性，能迅速有效的分析判断半固态压铸铝合金热处理过烧缺陷。

Description

一种半固态压铸铝合金过烧热处理缺陷的分析方法
技术领域
本发明涉及一种半固态压铸铝合金过烧热处理缺陷的分析方法，可用于快速分析半固态压铸铝合金过烧热处理缺陷，属于金属材料热处理领域。
背景技术
半固态压铸铝合金在固溶热处理过程中，由于热处理工艺的不合理，一些低熔点相溶解后在冷却过程中无法被填充，会在金相组织中呈现黑色的孔洞过烧组织，这种组织的出现，导致材料的使用性能大大降低。
通常的分析方法是通过金相观察和力学性能的测试相结合来确定最佳热处理工艺方案，但这种分析方法需要对比观察不同金相组织和力学性能的测试，耗时耗财，而且金相组织的对比观察由于实验人员的主观性，结果缺乏说服力。
因此需要一种更为简便的方法快速对半固态压铸铝合金中的过烧热处理缺陷进行判断分析。
发明内容
本发明的目的在于克服现有分析方法的不足，提供一种简便高效的半固态压铸铝合金过烧热处理缺陷的分析方法。
本发明的方法是通过以下技术方案实现的：
一种半固态压铸铝合金过烧热处理缺陷的分析方法，包括以下步骤：
1）金相试样制备
对半固态压铸铝合金进行热处理，制备金相试样；
2）金相试样组织观察
随机选择视场，用显微镜对步骤1）所得金相试样进行观察，过烧热处理缺陷在金相显示下为黑色孔洞；
3）过烧孔洞缺陷统计分析
在步骤2）选定视场内统计黑色孔洞的数量，并记录；依此方法选择多个视场，获得所有视场内的缺陷总数量，然后根据显微镜所观察视场的区域面积，计算得到该金相试样单位面积下的缺陷数量；
4）热处理过烧程度判断
重复步骤1）－3），获得铝合金在不同热处理工艺条件下的金相试样的过烧缺陷数量，将所得的数值对比分析，由此判断热处理过烧趋势及程度，从而指导制定新的热处理工艺参数，实现对热处理过烧缺陷的有效控制。
步骤1）中，所述热处理为固溶等热处理工艺；
步骤1）中，所述金相试样制备是先将热处理后样品用锯床或线切割等加工方法加工至合适尺寸，选定观察面后用砂纸从粗到细磨至表面平整，然后用抛光机抛光至镜面效果。
步骤2）中，所述显微镜的放大倍数在50倍至500倍之间。
步骤3）中，可在选定视场内按大小统计黑色孔洞的数量，并分类记录；所选择视场的个数为5－10个。
半固态压铸铝合金材料在热处理过程中，由于工艺控制的不当，极易产生过烧缺陷，尤其在固溶处理过程中，低熔点相的溶解是造成过烧缺陷组织的主要原因。本发明方法通过对金相组织的观察，即可对过烧缺陷的趋势以及过烧的程度进行判断，从而指导制定新的热处理工艺参数，实现对热处理过烧缺陷的有效控制。
本发明方法可简便实验过程，大大缩短实验时间和成本，有效提高实验的可靠性和效率，同时提高数据可靠性，能迅速有效的分析判断半固态压铸铝合金热处理过烧缺陷。
下面通过具体实施方式对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。
附图说明
图1为本发明方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明方法的工艺包括：S1：金相组织制备；S2：金相组织观察；S3：过烧孔洞缺陷统计分析；S4：过烧程度判断；S5：热处理工艺改善。
实施例1
1）将A357半固态压铸件分别进行如下三种不同的T6热处理：
①固溶：460℃，2小时；时效：500℃，2h；
②固溶：460℃，4小时；时效：500℃，2h；
③固溶：460℃，8小时；时效：500℃，2h；
将经过以上热处理的零件分别制备金相试样。先将热处理后样品用锯床或线切割等加工方法加工至合适尺寸，选定观察面后用砂纸从粗到细磨至表面平整，然后用抛光机抛光至镜面效果。
2）金相试样组织观察：在50倍放大倍数下，用显微镜对每个金相试样进行观察，过烧热处理缺陷在金相显示下为黑色孔洞；
3）过烧孔洞缺陷统计分析：统计每个试样中黑色孔洞数量，每个样品随机选择7个视场，统计7个视场内的缺陷总数量，其中所用金相显微镜50倍视场的观察区域面积为12.56mm2，计算得到该金相试样单位面积（mm2）下的缺陷数量，得到数据如表1所示；
4）热处理过烧程度判断
由表1所示统计结果可以发现，随着固溶时间的延长，过烧缺陷的所占视场面积减少，为了验证该方法的实用价值，对同批次样品做拉伸实验对比，结果对比发现，该统计结果与表2所示材料拉伸性能结果相符合，充分说明该统计结果能够表征固溶处理过烧缺陷的分布和规律，大大方便了过烧热处理缺陷的研究。
表1不同热处理工艺下过烧缺陷统计
表2不同热处理工艺下材料拉伸性能
实验编号 抗拉强度/MPa 屈服强度/MPa 延伸率/%
① 386 308 5.4
② 396 322 6.5
③ 400 323 7.1

Claims (6)

1.一种半固态压铸铝合金过烧热处理缺陷的分析方法，包括以下步骤：
1）金相试样制备
对半固态压铸铝合金进行热处理，制备金相试样；
2）金相试样组织观察
随机选择视场，用显微镜对所得金相试样进行观察，过烧热处理缺陷在金相显示下为黑色孔洞；
3）过烧孔洞缺陷统计分析
在选定视场内统计黑色孔洞的数量，并记录；依此方法选择多个视场，获得所有视场内的缺陷总数量，然后根据显微镜所观察视场的区域面积，计算得到该金相试样单位面积下的缺陷数量；
4）热处理过烧程度判断
重复步骤1）－3），获得铝合金在不同热处理工艺下的金相试样的过烧缺陷数量，将所得的数值对比分析，由此判断热处理过烧趋势及程度，指导制定新的热处理工艺参数，实现对热处理过烧缺陷的有效控制。
2.根据权利要求1所述的半固态压铸铝合金过烧热处理缺陷的分析方法，其特征在于：所述热处理为固溶工艺。
3.根据权利要求1所述的半固态压铸铝合金过烧热处理缺陷的分析方法，其特征在于：所述金相试样制备是先将热处理后样品加工至合适尺寸，选定观察面后用砂纸从粗到细磨至表面平整，然后用抛光机抛光至镜面效果。
4.根据权利要求1所述的半固态压铸铝合金过烧热处理缺陷的分析方法，其特征在于：所述显微镜的放大倍数在50倍至500倍之间。
5.根据权利要求1所述的半固态压铸铝合金过烧热处理缺陷的分析方法，其特征在于：在选定视场内按大小统计黑色孔洞的数量，并分类记录。
6.根据权利要求5所述的半固态压铸铝合金过烧热处理缺陷的分析方法，其特征在于：所选择视场的个数为5－10个。
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