Al-Si合金金相样品制备与观察 邓晓辉高士鑫李程曹海峰施丽君罗浩銘
Al-Si合金金相样品制备与观察 邓晓辉 高士鑫 李程 曹海峰 施丽君 罗浩銘
·一.实验目的 ·了解晶相样品的制备方法。 ·了解晶相的抛光过程。 ·观察并熟悉晶相图
• 一.实验目的 • 了解晶相样品的制备方法。 • 了解晶相的抛光过程。 • 观察并熟悉晶相图
·二.实验原理 ·1.铝硅合金 铸造铝合金是在纯铝的基础上加入其它金属或非 金属元素，它既保持了纯铝的基本性能，而且由 于合金化及热处理作用，使铝合金具有良好的综 合性能（如力学性能高，耐蚀能力强，对各种工艺 过程适应性强) · 常用的铸造铝合金有：Al-Si系，A-Cu系，Al- Mg系，Al-Zn系，AI-Re系
• 二.实验原理 • 1．铝硅合金 铸造铝合金是在纯铝的基础上加入其它金属或非 金属元素，它既保持了纯铝的基本性能，而且由 于合金化及热处理作用，使铝合金具有良好的综 合性能(如力学性能高，耐蚀能力强，对各种工艺 过程适应性强) • 常用的铸造铝合金有：Al-Si 系，Al-Cu系， Al- Mg系， Al-Zn系， Al-Re系
1600 1400 1430 1200 L )国乘 1000 4 800 L a. 600 4411.6577 1.65 0 20 -a+B- 0 20·40 60 80 100 AI Si(%) Si 铝一硅二元合金状态图
硅含量的增加而增加，但是却降低塑性和切削加工性。 共晶铝硅合金结晶温度范围小，在一定的浇注温度下流动性很好，凝 固时形成集中的缩孔，这类合金适用于薄壁件。，亚共晶铝合金适用于 高强度铸件，过共晶合金组织中有大量块状初生硅，切削加工性差， 但是这类合金红膨胀系数小，耐磨且抗热裂性好，主要用于制造活塞 等耐磨件。 2.化学腐蚀 试样的显微组织大多在明视场下观察，并最常使用化学腐蚀法显示其 组织。化学腐蚀使试样表面有选择地溶解掉某些部分，而使组织细节 显露出来并产生适当的反差。例如晶粒与晶界；不同取向的晶粒；不 同的相：成分不均匀的相（偏析）等。 化学腐蚀剂的基本组成： 1.腐蚀剂一盐酸，硫酸，磷酸， 醋酸 2.缓冲剂一乙醇，甘油 3.氧化剂一过氧化氢，Fe3+,Cu2+
• 硅含量的增加而增加，但是却降低塑性和切削加工性。 • 共晶铝硅合金结晶温度范围小，在一定的浇注温度下流动性很好，凝 固时形成集中的缩孔，这类合金适用于薄壁件。亚共晶铝合金适用于 高强度铸件，过共晶合金组织中有大量块状初生硅，切削加工性差， 但是这类合金红膨胀系数小，耐磨且抗热裂性好，主要用于制造活塞 等耐磨件。 • 2．化学腐蚀 • 试样的显微组织大多在明视场下观察，并最常使用化学腐蚀法显示其 组织。化学腐蚀使试样表面有选择地溶解掉某些部分，而使组织细节 显露出来并产生适当的反差。例如晶粒与晶界；不同取向的晶粒；不 同的相；成分不均匀的相(偏析)等。 • 化学腐蚀剂的基本组成： 1. 腐蚀剂—盐酸，硫酸，磷酸，醋酸 2. 缓冲剂—乙醇，甘油 3. 氧化剂—过氧化氢， Fe3+，Cu2+
a'w b'N Eye Eyepiece 6 光学显微镜原理图 Objective Specimen
光学显微镜原理图
·三.实验步骤 ·1.浇铸 ·1)根据配比计算，配置炉料，并将配制好的炉料充分预热； ·2)将定量的铝及全部硅装炉，随着硅的熔化，分批将剩余铝锭加入 熔炉，并充分搅拌，至全部熔化； ·3)在700℃左右(680~710℃)加入精炼剂，进行除气精炼处理，扒 渣后浇锭 ·4)选用需要的锭模，将合金液体注入其中 ·5)根据锭模，确定冷却时间，及时开模，取出铸件 ·6)取出铸件后，观察铸件是否合格，若有缺陷，应采取措施解决， 直至合格
• 三.实验步骤 • 1.浇铸 • 1）根据配比计算，配置炉料，并将配制好的炉料充分预热； • 2）将定量的铝及全部硅装炉，随着硅的熔化，分批将剩余铝锭加入 熔炉，并充分搅拌，至全部熔化； • 3）在700℃左右（680~710℃）加入精炼剂，进行除气精炼处理，扒 渣后浇锭 • 4）选用需要的锭模，将合金液体注入其中 • 5）根据锭模，确定冷却时间，及时开模，取出铸件 • 6）取出铸件后，观察铸件是否合格，若有缺陷，应采取措施解决， 直至合格
坩埚炉
坩埚炉
● 2.切割 ● 将样品夹紧，盖上保护盖，打开电源，扳动切割机进行 切割 ● 为了提高切割效率，减小切割损伤，砂轮片的粘接强度应 当与被切割材料的强度和韧性相匹配（铁基合金硬度较 高，磨料损耗较大，因此应使用粘接强度较低的砂轮片，以 便在切割过程中，能源源不断地提供有尖锐棱角的新磨料； 非铁基合金硬度较低，磨料损耗较小，因此应使用粘接强 度较高、寿命较长的砂轮片，以便在切割过程中，能充分 发挥磨料的切割潜力) 切割时应当使样品与砂轮片的接触面积小并保持不变， 从而使砂轮片上磨料颗粒所受的压力尽可能小并保持不 变；操作时应当尽量保持匀速，以保证砂轮片的磨损程 度和切割表面的变形损伤程度降到最低
• 2.切割 • 将样品夹紧，盖上保护盖，打开电源，扳动切割机进行 切割 • 为了提高切割效率, 减小切割损伤, 砂轮片的粘接强度应 当与被切割材料的强度和韧性相匹配（铁基合金硬度较 高,磨料损耗较大,因此应使用粘接强度较低的砂轮片,以 便在切割过程中,能源源不断地提供有尖锐棱角的新磨料； 非铁基合金硬度较低,磨料损耗较小,因此应使用粘接强 度较高、寿命较长的砂轮片,以便在切割过程中,能充分 发挥磨料的切割潜力） • 切割时应当使样品与砂轮片的接触面积小并保持不变， 从而使砂轮片上磨料颗粒所受的压力尽可能小并保持不 变；操作时应当尽量保持匀速，以保证砂轮片的磨损程 度和切割表面的变形损伤程度降到最低
切割机
切割机