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GB/T 3246.1 - 2024 变形铝及铝合金制品组织检验方法 第 1 部分:显微组织检验方法

一、适用范围

本标准覆盖范围广泛,适用于运用光学(金相)显微镜、扫描电子显微镜以及透射电子显微镜,对变形铝及铝合金的铸锭(或锭坯)、板、带、箔、管、棒、型、线、锻件及其他各类加工制品开展显微组织检验。从航空航天用的高端铝合金板材,到日常使用的铝合金管材,都能依据此标准进行科学检验。

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二、检验前准备

试样选取:需从具有代表性的部位切取试样,保证其能反映整体材料的显微组织特征。切取过程中要防止过热、变形等对试样组织造成影响。

制样方法

机械抛光:先用粗砂纸去除试样表面的切割痕迹,再逐步更换细砂纸进行精细打磨,使表面粗糙度满足后续要求。

电解抛光(可选):对于某些对表面质量要求极高的试样,可采用高氯酸 - 乙醇(1 + 9)等抛光液进行电解抛光,进一步提升表面平整度。

浸蚀 / 阳极化制膜:不同合金系需选用特定浸蚀剂,如 2XXX 系和 7XXX 系合金浸蚀时间相对较短,通过浸蚀或阳极化处理,使试样组织在显微镜下更清晰可辨。

三、检验方法

光学显微镜法:在 50 - 500 倍放大倍数下,可对晶粒大小、形状、取向,第二相的种类、数量、分布以及材料内部缺陷等进行详细分析。浸蚀剂的正确选择和浸蚀时间的精准把控是关键,这直接影响观察效果。

扫描电镜法:依照 T/CNIA0161 执行,主要用于第二相成分分析(通过 EDS 能谱仪)、断口形貌观察,以了解材料断裂机制,以及利用 EBSD 技术进行晶粒取向分析。在检测时效析出相形貌及分布时,则按 YS/T1623 执行。

透射电镜法:能深入观察材料内部的微观结构,如位错、晶界等精细特征,但对试样制备要求极高,需制备成超薄切片。

四、关键检验项目操作规范

晶粒尺寸测定:例如测定 7050T7451 板材晶粒度时,在 100 倍下测量一定长度检测线的截点数,通过公式计算平均截距,从而确定晶粒尺寸。同时,在 200 - 500 倍下仔细观察晶粒形貌及分布。

第二相分析:可通过图像分析等手段计算第二相的体积分数,公式为 V = (S/F)×100% ,其中 S 为第二相面积,F 为观察视场面积。借此评估第二相对材料性能的影响。

五、过烧判定标准

一旦材料出现特定特征,如晶界复熔、三角晶界等,即可判定为过烧。过烧会严重损害材料性能,因此准确判定至关重要。

GB/T 3246.1 - 2024 为变形铝及铝合金制品显微组织检验构建了全面、系统且科学的操作体系,有力保障了铝及铝合金材料在各领域的高质量应用。

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