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新闻资讯——镁铝7A04表面“亮线”的本质及其形成原因

镁铝7A04表面“亮线”的本质及其形成原因

发布时间:2013-9-6     新闻来源:上海西鼎模具钢

镁铝7A04表面“亮线”的本质及其形成原因

  7A04-T6合金Φ30mmx5mm管材是制造某军工产品的毛料,对其性能和表面质量要求严格。我公司供给用户的这种管材,在用户车削加工过程中,发现沿管材的纵向存在一条颜色比周围部位的浅、长短不一的挟窄区域,管材经阳极氧化后更加明显,称之为“亮线”。此现象在以往的7A04-T6金管材上从未出现过,对组织特征、形成原因及其对管材力学性能的影响尚未做过研究
  
  本次试验从几个方面对有“亮线”的7A04-T6合金Φ30mmx 5 mm管材进行分析,确定“亮线”的本质,找出产生此类缺陷的原因,为生产中进行上艺改进提供依据。

  1 试验及结果

  1.1  组织分析
  (1)宏观组织
  取有“亮线”的7A04-T6合金管料长200mm,表面纤机械加厂成楔形,“亮线”沿着管材的纵向分布,观察发现“亮线”呈两种形态:一种基本上与管料表面平齐,另一种略低于管料表面,呈凹陷状:“亮线”宽度为1mm左右,第一种形式的“亮线”出现得较多。

  (2)显微组织
  将有“亮线”的金相试样置于光学显微镜厂观察,它们的显微组织见图1a 、1b和图2a、2b 所示;从图中可见,“亮线”与基体组织之间完全融合,未见夹杂和裂纹等缺陷,其中与表面平齐的“亮线”处的化合物与基体其他部位相比,其大小未见差异,但化合物的数量略少一些,纤混合酸侵蚀后呈现的晶粒的尺寸相差不明显;而凹陷入表面的“亮线”处的组织与基体其他部位相差明显;只能看到零星少量化合物,该处品粒的尺寸比基体其他部位的大得多。

    1.2  定量金相分析
  “亮线”和基体其他部位处组织参数的定量测量结果见表1所示。从表1可以看出,“亮线”处的第二相体积分数明显低于正常部位的,其中与表面平齐的“亮线”处的第二相体积分数少30%,而凹陷人表面的“亮线”处的第二相体积分数少92%。

  表1  7A04-T6合金管材“亮线”处与正常基体部位的第二相体积分数 %  

试样种类 “亮线”处 正常基体部位
与表面平齐的“亮线”试样 3.9 5.6
凹陷入表面的“亮线”试样 0.35 4.6

  1.3 扫描电镜能谱分析
  对7A04-T6合金管材“亮线”处进行能谱分析表明凹陷入表面的“亮线”处的第二相基本上是含有Fe、SI元素的化合物组成,与纯铝中的相似;而与表面平齐的“亮线”处的化合物与正常部位的化合物相同,且该处合金元素的含量偏低。

  1.4 显微硬度试验
  由于7A04-T6合金管材的“亮线”宽度仅为1mm,只能测定“亮线”处与基体其他部位的显微硬度值,见表2所示。可以看出,与表面平齐的“亮线”处的显微硬度值比正常部位的略低,而凹陷入表面的“亮线”处的显微硬度值比正常部位的低得多,接近于纯铝的。