鋁合金的相鑒別及試樣制備

鋁及鋁合金的金相分析中重要內(nèi)容之一是合金相的確認(rèn)，即要正確鑒別，而正確的金相樣品的制備是準(zhǔn)確鑒別合金相的基礎(chǔ)。

鋁合金金相試樣制備

一、取樣、鑲樣

根據(jù)所需檢測(cè)面的組織取樣，鋁合金一般較軟，可用手工鋸方式，也可線切割等，確定磨拋面，然后再鑲樣機(jī)上鑲樣，樣品大小如果合適就不必鑲樣。

二、磨光、拋光

1） 磨光

原則（最終要求） ：一個(gè)平面、劃痕朝一個(gè)方向

磨光一般包括粗磨和細(xì)磨兩個(gè)階段，每步都要達(dá)到上面要求即只有一個(gè)平面，劃痕朝一個(gè)方向；粗磨一般在 300-1000 的砂紙上進(jìn)行，細(xì)磨一般在 1500-2000 上砂紙上進(jìn)行，樣品比較平整的可以直接進(jìn)行細(xì)磨。

技巧：手拿著樣品放在預(yù)磨機(jī)上保證壓力均勻的壓著樣品，用力要適中，手不動(dòng)。細(xì)磨時(shí)也可以不在預(yù)磨機(jī)上直接把砂紙放在桌上手工磨，手工磨時(shí)要保證磨的方向朝一個(gè)方向，用力均勻。

容易出現(xiàn)的問(wèn)題：a、磨出幾個(gè)平面；b、磨成斜面；c、磨的時(shí)候沒(méi)加水導(dǎo)致嚴(yán)重氧化；d、手指拿樣品時(shí)靠砂紙?zhí)恢挥X(jué)把手機(jī)磨破；

2） 拋光

原則（最終要求） ：光亮、無(wú)劃痕、無(wú)污點(diǎn)

將磨好的試面清洗后在拋光機(jī)上進(jìn)行粗拋、洗拋。拋光織物一般用絲絨（不要用化纖類的），磨料一般選用氧化鋁懸浮液或者金剛砂噴劑（2.5左右）。拋光時(shí)候注意壓力不能太重，線速度不能太，以防出現(xiàn)變質(zhì)、擾亂層，而不能反映出試樣的基體真實(shí)形貌。精拋時(shí)拋光機(jī)轉(zhuǎn)速一般在150r/min~200 r/min為宜。

拋光布的濕度以拋光的試樣取出后能迅速?gòu)谋砻娴囊欢烁傻搅硪欢藶橐耍チ咸』蚰チ霞拥拇螖?shù)太多均易使樣品表面易于在拋光過(guò)程中發(fā)生氧化現(xiàn)象，在試樣表面產(chǎn)生一層灰色的氧化膜。試樣一腐蝕，表面立即發(fā)灰，倍下觀察時(shí)可見(jiàn)鋁基體上很多小黑點(diǎn)，實(shí)為組織假像。精拋光時(shí)滴入洗滌劑，以利磨面光亮，到樣品表面極光亮、無(wú)磨痕時(shí)即可進(jìn)行浸蝕、觀察。

技巧：手拿樣品控制好壓力，開(kāi)始時(shí)可以用點(diǎn)力，多加點(diǎn)拋光粉，且手拿樣品從拋光布中央向邊緣（線速度大）游走，這樣即可以使磨光過(guò)程產(chǎn)生的粗大劃痕可以快點(diǎn)磨掉，也能延長(zhǎng)拋光布的使用壽命；到后期則基本不用力，保證樣品跟拋光布接觸即可，同時(shí)拋光粉稍微少加點(diǎn)，但一般不建議不加用清水拋，清水拋容易出新劃痕，手拿樣品讓樣品從邊緣向中央游走，同時(shí)用手指旋轉(zhuǎn)樣品，到后期停留在接近中央位置，也要旋轉(zhuǎn)樣品。

用電解拋光儀對(duì)鋁合金試樣進(jìn)行電解拋光可克服機(jī)械拋光易生擾亂層的缺陷。

三、顯示（腐蝕）

鋁及鋁合金的金相分析有時(shí)不需浸蝕直接在拋光態(tài)下觀察，大多要根據(jù)不同樣品不同分析目的選擇不同的試劑進(jìn)行浸蝕。最常用的浸蝕劑為0.5%HF水溶液，科爾試劑：HF 2ml, HCl 3ml, HNO 35ml, H₂O 190ml，還有混合酸水溶液、H2SO4水溶液、HNO3水溶液等。

有些鋁合金用一般的化學(xué)浸蝕法晶界往往難以分辨，很難分清每一個(gè)晶粒。常采用陽(yáng)極化制膜處理，在試樣表面形成與結(jié)晶學(xué)位向相關(guān)的不同厚度的薄膜，在顯微鏡的偏光照明下不同位向的晶粒有不同的亮度，可測(cè)定晶粒的形狀和大小。

附：常用金相腐蝕劑

鋁合金相的鑒別

鋁及鋁合金中有不同的合金元素且含量也不同，形成不同的相。由于各種相之間有時(shí)十分相似，僅從外形難以區(qū)分；有時(shí)一些相由于變形難以辨認(rèn)，因此，要從其幾何形態(tài)、物理特性（光學(xué)特性硬度等）、化學(xué)特性（各種試劑下不同反應(yīng)等）以及化學(xué)成分組成來(lái)綜合進(jìn)行準(zhǔn)確鑒別。

鋁合金的相鑒別一般在鑄態(tài)或鑄后熱處理狀態(tài)下進(jìn)行。若經(jīng)鍛壓、軋制，有些強(qiáng)化相、雜質(zhì)相往往被破碎，在某些熱處理?xiàng)l件下有些相還會(huì)聚集長(zhǎng)大，給相鑒別帶來(lái)困難。

當(dāng)鋁合金相破碎變形后，以及一些四元或多元復(fù)雜化合物相，單用上述方法已較難鑒別，而要借助X光結(jié)構(gòu)分析儀、電子探針或能譜分析儀等手段從晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分組成來(lái)鑒別。

鋁合金（鑄態(tài)）的常見(jiàn)合金相的形態(tài)特征