4.3 | 黑斑试样切面
SEM+EDS分析
对阳极黑斑位置切面进行SEM+EDS分析,结果如图5~6及表2所示:
黑斑皮下基材存在孔洞及黑点状物质,基材也比较疏松,深度58~190 μm,孔洞位置O、Mg成分含量较高,很有可能熔炼过程中的炉渣未除干净,残留在铝材中;
残留炉渣的铝材容易有孔洞,这些区域在加工制程中容易残留一些异物,黑斑表面成分中含有C、O等。
图5-试样切面形貌图
图6-EDS分析位置(1000×)
表2-EDS分析结果(%)
Spectrum | C | O | Mg | Al | Si | Total | |
A 黑斑 | 1 | 6.16 | 24.13 | 4.93 | 64.29 | 0.49 | 100 |
2 | 5.74 | 17.62 | 7.54 | 69.09 | / | 100 | |
3 | 8.74 | 14.47 | 5.13 | 71.15 | 0.51 | 100 | |
4 | 9.39 | 3.19 | 0.46 | 86.96 | / | 100 | |
B 黑斑 | 1 | 11.91 | 30.01 | 6.25 | 51.14 | 0.69 | 100 |
2 | 10.65 | 18.99 | 6.51 | 63.86 | / | 100 | |
3 | 17.67 | 27.98 | 6.97 | 46.65 | 0.74 | 100 | |
4 | 6.76 | 3.04 | 0.53 | 89.67 | / | 100 |
备注:成分数据为半定量分析结果,仅供参考,成分为质量百分比。
4.4 | 试样组织分析
对阳极黑斑及正常位置组织进行分析,如图7所示,可以发现:
阳极黑斑及正常位置夹杂物含量较少,尺寸均<20μm;
阳极黑斑及正常位置晶粒均匀,黑斑位置存在炉渣,容易被腐蚀,呈现为黑点;
试样的析出物尺寸均匀。
图7-试样组织貌图
4.5 | 试样硬度分析
对试样硬度测试,结果如表2所示:
试样正常与黑斑附近硬度一致,~91 HV0.3,符合客户要求。
表2 硬度测试结果
样品类型 | HV 0.3 |
A-正常 | 90.5 |
A-黑斑 | 89.8 |
B-正常 | 91.2 |
B-黑斑 | 91.0 |
备注:测试结果为三点平均值。
4.6 | 试样成分分析
对试样基材成分分析,结果如表3所示:
试样材质符合客户设计Al6063规格。
表3 样品化学成分测试结果(%)
成分 | Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Cr | Zn | Ti | Other each | Other total | Al |
试样 | 0.469 | 0.191 | 0.016 | 0.002 | 0.61 | 0.002 | 0.007 | 0.016 | 0.05 max | 0.15 max | 余量 |
Client Spec. | 0.20- 0.60 | 0.35 Max. | 0.10 Max | 0.10 Max | 0.45- 0.90 | 0.10 Max. | 0.10 Max. | 0.10 Max. |
备注:测试结果为质量百分比。
05.结论
1、试样材质成分、硬度、晶粒、析出物等正常;
2、阳极黑斑位置附着小片状与凹坑,成分中含有较多的C、Mg;
3、黑斑位置应是主要含有Mg、O的炉渣残留在基材所致,深度58~190 μm不等,该位置结构疏松且存在孔洞,在CNC制程中容易造成褶皱状凹坑,使得切削液等物质残留,形成目视黑色斑点,这些位置也容易被腐蚀,阳极后黑斑将会更加严重;
4、建议原料工艺厂商加强对铝材熔炼工艺管理,防止出现炉渣残留。
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