浅谈铸造铝合金金相制备及技巧

史晓龙，吴盼盼

（宝鸡法士特齿轮有限责任公司，陕西 宝鸡 722409）

引言

铝合金以其密度小、强度高、导电导热性好、耐蚀性好、易加工等优势性能现已在很多领域代替铸铁等材料被广泛应用。而铸造铝合金是目前比较常见大量被利用的铝合金之一。因此，铸造铝合金的组织检验是铸件质量控制的最基本最快速最有效方法。为保证清晰的视场和真实的组织形貌，在铸造铝合金铸件组织检验过程中，我们发现铸造铝合金金相制备与其他材料有许多不同之处。本文总结了笔者多年手工制备铸造铝合金金相试样过程经验和制备时的一些小技巧。

1 切割取样

一般按检测需求和检测标准（GB/T132298-1991《金属显微组织检验方法》）规定选取和制备试样。由于铝合金质地较软，不易使用砂轮切割机切割试样。一般采用机械方法或手锯切割。这样可以人为控制速度并辅助以水冷冷却，进而保证试样不变形不受热导致组织发生变化。为了制样速度而使用砂轮切割机切割试样时一定要及时冷却，切割速度要慢。最好在切割后用车床将受检面车去2-3mm，消除扰乱金属层或应受热产生的变形层，烧伤层。

2 磨光

磨光是试样制备最重要的步骤。主要是使试样组织损伤层减少到最低程度甚至毫无损伤[1]。我们实际生产中一般选用 60#、120#、200#三个型号金相砂纸由粗到细逐级磨制。由于铝合金材质软，磨光时不宜用力过大，研磨时间不宜过长。试样应沿转盘径向往复移动，直至被磨面只有一个方向划痕后更换下一型号砂纸。更换砂纸后再磨时划痕方向与上次要有较大的夹角，最好成90度垂直，不可与上道划痕重合。要及时更换新砂纸，防止砂纸过旧产生金属变形层。因为铝合金熔点结晶点低，导热快，磨制过程中要不断冷却试样，避免组织受热发生变化。

3 抛光

抛光的目的是消除试样磨面细微的磨痕并去除变形扰乱层，提高光反射性，改善组织分辨率[1]。铸造铝合金我们选用丝绒抛光织物和5微米金刚石喷雾抛光剂效果较好。这里要注意的是抛光织物七八成新最好，新布由于绒毛太长会产生划痕和表面“雾层”。我们发现新布如先抛光灰铸铁等一些硬材料，等旧后再抛光铝合金效果很好，当然也可人为做旧。抛光剂的滴入遵循“量少次数多，中心向外扩”原则[2]。抛光剂不易太多，抛光力不易太大，时间不易过长。抛光过程要注意绒布保持合适的湿度，及时喷洒蒸馏水冷却和润滑。

4 浸蚀

浸蚀剂为浓度约0.4%氢氟酸水溶液[3]。将抛好试样浸入浸蚀液，时间大约 10s，再用清水或酒精清洗，滤纸吸后吹风吹干即可。这里要说明的是只要吹干及时，清水完全能够满足检测要求，从节约成本角度笔者认为没有必要选用酒精。浸蚀时间可长不可短，但也不能太长。浸蚀完成后要及时观察拍照，防止试样污染。

5 结语

随者科学技术的发展，材料结构组织的检测方法越来越多。但金相检测任是目前最为普遍的方法。传统的手工金相试样制备方法依然不可或缺。试样制备根据材料，实验条件等的不同也各有所异。上面便是笔者对铸造铝合金金相手工制作过程的一些总结，希望对初学者有所帮助，也愿意与大家分享共同交流。