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【失效分析】铝合金框架阳极黑斑(实例下)
发布时间:2024-11-24

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5-试样切面形貌图

图6-EDS分析位置(1000×)

图6-EDS分析位置(1000×)


表2-EDS分析结果(%)

Spectrum
COMgAlSiTotal
A 黑斑
16.1624.134.9364.290.49100
25.7417.627.5469.09/100
38.7414.475.1371.150.51100
49.393.190.4686.96/100
B 黑斑
111.9130.016.2551.140.69100
210.6518.996.5163.86/100
317.6727.986.9746.650.74100
46.763.040.5389.67/100


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

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SiFeCuMnMgCrZnTi

Other

each

Other

total

Al
试样0.4690.1910.0160.0020.610.0020.0070.016

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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