4032铝合金锻件凹坑缺陷分析与控制
2021-07-23浦俭英李其荣怯喜周吴桂兰周晓俊
浦俭英,李其荣,怯喜周,吴桂兰,袁 鹏,周晓俊
(亚太轻合金南通科技有限公司,江苏 海安 226600)
4×××系铝合金是以Si为主要合金化元素的铝合金,其大多数属于热处理可强化铝合金,该系铝合金由于硅含量高、熔点低、熔体的流动性好、容易补缩等特点,具有低的线膨胀系数,良好的耐磨性,高温强度高,工艺性能较好,广泛应用于航空、内燃机、汽车、电子工业等领域[1]。针对4032铝合金挤压圆棒锻造加工后表面出现的凹坑缺陷,借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)分析了缺陷形貌、成分及产生的原因[2-3]。
1 4032铝合金锻件凹坑缺陷的形貌及其成分
1.1 锻件凹坑的缺陷宏观形貌
我公司挤压的4032铝合金挤压圆棒供给用户,用户对圆棒进行锻造获得不同形状的零件,锻件表面出现类似凹坑的缺陷,如图1所示。
对缺陷样件按照以下步骤来分析: 1)光谱成分分析;2)碱腐蚀后体式显微镜观察;3)用扫描电镜对缺陷做SEM和EDS分析。

图1 凹坑缺陷的宏观形貌Fig.1 Macroscopic morphology of pit defects
1.2 凹坑缺陷的化学成分
对有缺陷的试样进行光谱分析,结果如表1所示。可以看出成分在国标范围内,没有明显异常。
1.3 体式显微镜观察
在体式显微镜下观察缺陷(如图2所示),可以看出凹坑内部为不规则的、亮黑色的、片状的非金属物质,凹坑大小约为2.69 mm。

图2 凹坑缺陷照片Fig.2 Image of pit defects

表1 4032铝合金有缺陷试样的化学成分(质量分数/%)Table 1 Chemical composition of 4032 aluminum alloy defective specimen(wt/%)
1.4 SEM/EDS能谱分析
在扫描电子显微镜下观察凹坑内部,形貌图如图3所示。由图3可以看到,该缺陷的断口呈层片状,断口比较光滑、无明显的断裂韧窝形貌,说明该缺陷掉落时未经明显的塑性变形就发生了断裂,为典型的解理脆性断裂,掉落物较脆且硬度较高[4-5]。……
