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應用案例 | 鑄造鋁合金孔隙率的金相檢測方法

時間：2023/11/27閱讀：405

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鋁合金鑄造是現代重要的工業制造技術之一，鑄造鋁件廣泛應用于汽車、航天航空、船舶以及與我們息息相關的家具家電等。然而鑄造鋁件容易在成型過程中形成各式各樣的缺陷，如孔隙、偏析、裂紋等，這些缺陷會使鑄鋁的性能大大降低。為了使鑄造鋁件產品的質量在合格的范圍內，應該將孔隙率（孔隙面積占比）控制在一定范圍內。

本文就某件鑄鋁，提供了一種鑄鋁孔隙率的金相檢測方法，希望能為相關領域的研究者提供參考。

01. 鑲嵌

原始樣品大約為10X15mm，用了熱鑲嵌的方式，鑲成30mm直徑大小，如下圖所示。

圖1.鑲嵌后的樣品示意圖

02. 磨拋

研磨與拋光采用標樂的AutoMet 300 Pro 磨拋機。參數如下表所示。

研磨拋光步驟可選擇適于有色金屬的耗材。特別地，研磨步驟選用200rpm的轉速，使被測面研磨得較平整，拋光步驟選用150rpm，避免轉速太快使得拋光液被甩出去。金剛石拋光步驟使用的拋光布尤其要干凈、無任何交叉污染，才不會引入異常的粗劃痕，而且9µm拋光時間應該足夠長，才能充分去除P1200砂紙留下的變形損傷，另外使用的載荷不宜過大，避免拋光顆粒嵌入。

03.顯微觀察與圖像分析

01

最終研磨結果如下圖：

圖2.磨拋后的效果圖

02

如圖3，該鑄鋁所選分析區域中部分孔隙較大，但稀少，分布的小孔隙較多。此次分析只統計直徑10µm以上的孔隙，統計所得孔隙率為4.08% 。

圖3.孔隙分布圖

備注：

1)拋光階段時間不宜過長，載荷也不宜過大，否則容易使孔隙邊緣形成圓角，導致顯微鏡下拍到的孔隙偏大，造成較大的孔隙率誤差。

2)以上研磨與拋光參數僅供參考，可根據具體材料情況進行調整。

所用儀器

01

標樂熱壓鑲嵌機SimpliMet 4000

02

AutoMet 300 Pro 磨拋機

03

徠卡超景深視頻顯微鏡DVM6

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