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      鋁合金鑄錠缺陷分析——過燒
      來源:中國鋁材信息網 發布時間:2008/2/19 11:01:06
            當加熱溫度高于低熔點共晶的熔點,使低熔點共晶和晶界復熔的現象叫過燒。

        (1)過燒的宏觀組織特征。過燒嚴重時鑄錠和加工制品表面色澤變暗、變黑,有時產生表面起泡。

        (2)過燒的顯微組織典型特征。檢查鑄錠及加工制品是否過燒,只以顯微組織特征為依據,其他方法只能作為旁證。對變形鋁合金,根據國家標準,過燒的判定特征有3個,即復熔共晶球、晶界局部復熔加寬和3個晶粒交叉處形成復熔三角形。

        用電子顯微鏡對復熔三角形處組織的研究發現,與復熔產物相接觸的基體有梯田花樣。梯田花樣是枝晶露頭的結晶臺階,與疏松內壁表面上的枝晶露頭一樣,表明該處的組織已發生過復熔。
        一般將過燒程度分為輕微過燒、過燒和嚴重過燒。輕微過燒指過燒特征輕微,過燒指過燒特征明顯,嚴重過燒指過燒特征多,晶界嚴重復熔粗化和平直,低熔點共晶大量熔化和聚集。輕微過燒判斷較難,要判斷準確必須有豐富的經驗。    

        (3)過燒形成機理。變形鋁合金中,除α(A1)基體外一般都有幾種共晶,根據合金的不同,含有共晶的種類和多少也不同。如果在一種合金里有幾種共晶,每種共晶的熔化溫度不盡相同,當把合金從低溫升到高溫時,熔點最低的共晶必首先熔化,這個共晶熔化的溫度稱為過燒溫度,而這種共晶被稱為低熔點共晶,即熔點最低的共晶。
         
        例如2A12合金主要有兩種共晶:
           α(Al)+CuAl2         熔點548℃
           α(Al)+CuAl2+Al2CuMg(S相)
        熔點507℃

        三元共晶的熔點比二元共晶低得多,當合金在較高溫度熱處理時,三元共晶必首先熔化,其熔化溫度(507℃)即為2A12合金的過燒溫度。

        對鑄錠的熱差分析得出主要變形鋁合金的過燒溫度見表1:
      表1:主要變形鋁合金的過燒溫度

      合金
      過燒溫度/℃
      2A12
      507
      2A11
      522
      6A02
      555
      2A50
      548
      2A14
      518
      2A70
      548
      2A06
      510
      2A16
      548
      2011
      552
      6063
      591
      4A11
      540
      7A04
      489


         (4)防止措施:
          
        1)嚴格控制熱處理的溫度和保溫時間;
        
        2)高溫儀表定期檢定,不允許使用檢定不合格或超期儀表;
          
        3)熱處理爐內溫度要均勻,爐料不能有油污,擺放要合理;
        
        4)操作時要看對合金和卡片。
        
        (5)過燒對性能的影響。合金過燒后,低熔點共晶在晶界上和基體內復熔又凝固,改變了過燒前該處組織緊密相聯的狀態,對合金的連續性造成了普遍損害,對合金的力學性能、疲勞和腐蝕性能等都產生嚴重影響。因為合金過燒不能用熱處理或加工變形消除,任何鑄錠和制品發生過燒都為絕對廢品。特別是用于航天工業的合金,更加不能允許。
          
        需要指出的是,當合金輕微過燒時,由于第二相固溶更加充分,過燒復熔產物很小,晶界沒有遭到普遍損壞,有些合金例如2A12合金,其力學性能不但沒有降低反而升高,但應力腐蝕和疲勞性能明顯下降。當過燒嚴重時,各項性能都明顯下降。
          
        以7A04和6063合金鑄錠為例,隨著均火溫度的升高,鑄錠的強度和塑性都逐漸升高,當<
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