用扫描电镜观察实物断口的B部位（金属断口），结果示于图3。可以清楚地看到 断口上由解理台阶汇成的河流花样，并呈石块状的多面体痕迹。表明这是解理与穿晶混 合，以解理为主的断口。对金属断口示出的部位3进行能谱分析，表明金属断口化学成 份与磁钢设计成份基本一致。 (3)断口金相，将转子磁钢在模拟试验中碎裂样品，进行金相观察，结果示于图 4。由图可见，在断裂处存在大量连成片的夹杂群并将基体隔开，这与断口宏观检验结 果相一致。为鉴别夹杂物的类型、分布和组成，分别对图4中C、D、E、F和G各都位 进行金相观察，而后对各部位所发现的非金属夹杂物（或群）进行能谱分析，结果列于 表1中。 根据能谱分析数据，结合金相检验结果，可以判定，部位C的夹杂物主要由FeO和 A12O3组成，部位D的夹杂物是A12O3为主的包爽体；部位E的夹杂物系以A12O3为主 表1 断裂处金相样品各部位上的夹杂物能谱分析 Table 1 Analytical date of energy spectrum of inclusion on various position of rupture specimen Determine Elements,wt position A Ti Fe 分 Ni C 13.63 0.32 86.05 D 87.69 2.57 9.74 E 58.21 0.06 19,19 20.50 2.04 F 3.94 84.02 12.04 G 8.55 24.12 30.56 23.96 12.81 体及TiS、2F,O·SiO2、TiN所组成的包袭体；部位F的夹杂物主要是TiN,而部位 G(即合金基体)上存在的夹杂物则以TiS为主。 综合以上分析可知，由于铸造铝镍钴合金的成份特点和原材料状况，以及采用非真 空熔注工艺，合金中会生成大量的A103,TiN,TiS,SiO2,2F。0·SiO2等多种 类型的非金属夹杂物。待别当熔注工艺控制不当时，生成的夹杂物数量过多，成堆或连 片的非金属夹杂物混入铸件内部，破坏了合金基体的连续性，从而成为受力时断裂的源 区。这时当铸件所承受的外力达到材料脆性断裂强度时，即发生失稳扩展(3)，导致脆性 解理断裂和沿晶断裂。 2,2真空熔注与高频非真空溶注航空电机转子磁钢在冶金质量上的比较 (1)化学成份两种工艺熔注的转子磁钢抽检化学成份结果列于表2中。 由表2可见，非真空熔注的磁钢与真空熔注的磁钢相比，尽管设计成份、配料成份 和所用原材料完全相同，但两者成品磁钢的化学成份上有着很大的差异。这主要表现在 铝、钛含量较低，而且数据水平不稳定，这肯定会恶化合金的磁性。同时说明，磁钢在 非真空熔注过程中，由于铝、钛大量烧损，生成了很多含铝、钛的非金属夹杂物，如果 这些夹杂物在浇注时混入铸件，对磁钢的成品合格率和使用可靠性定将产生极为不利的 影响。 56蘸 图 模拟试验 中碎裂的转子磁钢断 口 照片 川 略 孟 之 图 断 口 表面 的非金属夹杂物 形貌 ， 。 ， 图 金属断 口 形貌 ， 。 了尸 ，，〕 图 非金属夹杂物的照片 川 成分和熔炼工艺 ， 最终 则取决 于合 金 中的氧 、 硫 、 氮含量 及 与它们 亲合力 强的元素的含 量 〔 〕 。 本试 验用 的磁钢 中含有大量 铝 、 钦等活泼金属 ， 在非 真空 熔炼时 ， 大气 中的氧和 氮 能够充分地 对熔池 中这 类金属氧化和 氮化 。 硫 化铁 的加 入 为硫 化物夹杂生 成提供 了 条 件 。 此外 ， 原料的不 纯也是 夹杂物形 成的原 因 。 因此 ， 有必要判 定夹杂物的 类型和数量 ， 提供评 估冶 金质量 问题的科学根 据 。 微观断 口 用 扫描 电镜观察图 中的 部位 ， 结果 示 于 图 。 它 表明 ， 断 口 上 夹杂物的分布和形 态是 不 同的 。 对 图 中 、 两部位做 能谱分 析 ， 并结 合 扫描电镜 的观察 ， 可 以 确定部位 的夹杂物是 以 为主 的铝 、 铁 、 钦等 复合氧化物包 裹体 ， 部位 的夹 杂物是 以钦的氧 、 氮化物为 主体的 三氧化二铝 、 氧化铁的包裹体