CN112683203A - 一种铝合金粗晶层的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝合金粗晶层的检测方法，属于涉及铝合金检测的技术领域。包括以下步骤：(1)淬火；(2)加工；(3)碱洗；(4)水洗；(5)酸洗；(6)水洗；(7)测量面积。通过本发明的检测方法，可以简单有效地将铝合金棒断面形成的粗晶层显示出来，对准确测量其面积大小起到重要的作用。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金检测的技术领域，具体涉及一种铝合金粗晶层的检测方法。
背景技术
铝合金在挤压成型过程中，由于受磨具形状约束以及与外摩擦的作用，造成了金属流动不均匀，外层金属所受的变形程度比内层大，晶粒受到剧烈剪切变形，晶格发生严重的畸变，从而使外层金属再结晶温度低，发生再结晶并长大，在其周边形成一层粗大晶粒组织，形成的粗晶组织即粗晶层。粗晶层是铝合金铝挤压型材中的主要缺陷之一，当断面形成相当大部分的粗晶区域时，材料的力学性能、疲劳强度显著降低，造成铝挤压型材的报废。为满足行业要求，必须准确测量其面积大小，有助于工艺调整。但是铝合金不经过特殊处理，粗晶层形状不明显，不利于观测。
发明内容
针对现有技术的检测不足，本发明提供一种铝合金粗晶层的检测方法，以解决上述技术问题。本发明采用了化学法对锻造后的铝合金进行处理，可以有效地将粗晶层显现，进而对粗晶层进行测量。
本发明的技术方案为：
一种铝合金粗晶层的检测方法，包括以下步骤：
(1)对挤压成型后的铝合金棒进行淬火处理，所述淬火温度为540℃，时间2.5h；
(2)将淬火后的铝合金棒进行CNC加工至光泽度为1.0Ra；
(3)将CNC加工后的铝合金棒放入碱液中进行浸泡；
(4)将碱液浸泡后的铝合金棒用清水洗净；
(5)用酸液冲洗铝合金棒；
(6)将酸液冲洗后的铝合金棒用清水洗净；
(7)用投影仪测量粗晶层的面积。
优选的，所述铝合金棒包括以下成分：硅：11.5～12％，铁：0.3～0.45％，铜：0.8～0.9％，锰：≤0.1％，镁：1.05～1.15％，铬≤0.2％，镍：0.7～0.8％，锌≤0.1％，钛：0.02～0.04％，余量为铝。
优选的，所述步骤(3)中，碱液为氢氧化钠水溶液。
优选的，所述步骤(3)中，碱液浓度为8.9～9.3％，所述浓度为质量浓度。
优选的，所述步骤(3)中，碱液温度为70℃。
优选的，所述步骤(3)中，铝合金棒在碱液中浸泡时间为20～30s。
铝合金棒在碱液中的浸泡显像是极为重要的一个步骤，需要严格控制碱液的浓度和铝合金棒的浸泡时间。碱液浓度过低时，铝合金棒将不会与碱液反应，无法形成粗晶层的形态；当碱液浓度过高时，铝棒浸泡至碱液中会发生剧烈反应，生成大量泥状的氢氧化铝，不利于粗晶层的生成，并且产生大量的固体危废；在碱液中浸泡时间过长，会逐渐降低碱液中有效成分的浓度，一段时间后铝合金棒将不会与碱液反应，无法形成粗晶层的形态，导致碱液失效。
优选的，所述步骤(5)中，酸液为浓度5～8％的稀硫酸溶液。
本发明的有益效果为：
本发明的检测方法，通过简单的化学法，可以有效地将铝合金棒断面形成的粗晶层显示出来，准确测量其面积大小，进而对铝合金的热处理工艺进行调整与监控。本发明的检测方法，在提高铝合金热锻件合格率上起到了至关重要的作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是经本发明实施例1处理后的铝合金棒头端的截面；
图2是经本发明实施例1处理后的铝合金棒末端的截面。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种铝合金粗晶层的检测方法，所述铝合金的成分组成如下：硅：11.5％，铁：0.4％，铜：0.9％，锰：0.05％，镁：1.10％，铬0.15％，镍：0.7％，锌0.08％，钛：0.03％，余量为铝。检测步骤如下：
(1)对挤压成型后的铝合金棒进行淬火处理，所述淬火温度为540℃，时间2.5h；
(2)将淬火后的铝合金棒进行CNC加工至光泽度为1.0Ra；
(3)将CNC加工后的铝合金棒放入浓度为9.1％的氢氧化钠水溶液中浸泡20s，其中氢氧化钠水溶液的温度为70℃；
(4)将步骤(3)浸泡后的铝合金棒用清水洗净；
(5)用5％的稀硫酸溶液冲洗铝合金棒；
(6)将步骤(5)冲洗后的铝合金棒用清水洗净；
(7)用投影仪测量粗晶层的面积。
根据图1可以看出，在铝合金棒的头端外周有一圈发白的环状区域，此处为铝合金棒的头端的粗晶层。这里形成粗晶层的原因是由于铝合金棒在挤压成型时，收到外摩擦作用，外层金属所受的变形程度比内层大，晶粒受到剧烈剪切变形，晶格发生严重的畸变，加之模具的温度要远低于铝合金棒，使得外层金属快速结晶生长，形成粗晶组织即粗晶层。一般头端形成1～1.5m长度的粗晶层。随着挤压的进行，模具的温度逐渐与铝棒的温度保持一致，外层金属的结晶速度逐渐与内部保持一致，粗晶层消失。当挤压至末端时，由于铝合金中的杂质会富集，随着挤压会聚集在铝棒的中心，随着结晶出现在铝棒的中心，出现了“包心缩尾”的现象，一般末端形成4～5m长度的粗晶层。通过本发明的检测方法，可以有效地使粗晶层明显地显示出来，有利于操作人员观察去除。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种铝合金粗晶层的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对挤压成型后的铝合金棒进行淬火处理；
(2)将淬火后的铝合金棒进行CNC加工至光泽度为1.0Ra；
(3)将CNC加工后的铝合金棒放入碱液中进行浸泡；
(4)将碱液浸泡后的铝合金棒用清水洗净；
(5)用酸液冲洗铝合金棒；
(6)将酸液冲洗后的铝合金棒用清水洗净；
(7)用投影仪测量粗晶层的面积。
2.如权利要求1所述的一种铝合金粗晶层的检测方法，其特征在于，所述步骤(3)中，碱液为氢氧化钠水溶液。
3.如权利要求1所述的一种铝合金粗晶层的检测方法，其特征在于，所述步骤(3)中，碱液浓度为8.9～9.3％，所述浓度为质量浓度。
4.如权利要求1所述的一种铝合金粗晶层的检测方法，其特征在于，所述步骤(3)中，碱液温度为70℃。
5.如权利要求1所述的一种铝合金粗晶层的检测方法，其特征在于，所述步骤(3)中，铝合金棒在碱液中浸泡时间为20～30s。
6.如权利要求1所述的一种铝合金粗晶层的检测方法，其特征在于，所述步骤(5)中，酸液为浓度5～8％的稀硫酸溶液。
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