王理

（西南鋁業(yè)(集團)有限責任公司，重慶401326）

技術工程

2A12合金加工件黑點缺陷原因分析

王理

（西南鋁業(yè)(集團)有限責任公司，重慶401326）

采用金相顯微鏡、掃描電鏡和能譜分析設備，對2A12合金加工件的黑點缺陷進行了宏觀、顯微形貌特征及能譜結(jié)果綜合分析。結(jié)果表明，加工件黑點缺陷形成原因是由于該部位存在氧化膜缺陷，在加工過程中暴露出來的表像。

2A12合金；黑點缺陷；氧化膜

0 前言

某廠使用?85mm棒材加工零件，通過以下工序（下料→機加工→熒光檢測）后，發(fā)現(xiàn)1100個零件中有4個零件在加工內(nèi)表面存在黑點缺陷，為分析黑點缺陷產(chǎn)生原因，取了2個黑點缺陷樣品進行分析。

1 宏觀觀察

經(jīng)觀察，2個缺陷樣品（編號1#、2#）內(nèi)表面局部均存在黑灰色物質(zhì)，樣品宏觀形貌見圖1（圖中黑框內(nèi)所示均為缺陷部位）。

圖1 兩缺陷樣品宏觀形貌

2 掃描電鏡觀察

在掃描電鏡下觀察，兩樣品缺陷部位典型電鏡形貌見圖2，能譜檢測結(jié)果見表1～表3。

由圖2可知，兩樣品缺陷部位均存在較多松散的黑灰色顆粒狀物質(zhì)，呈典型的夾雜物形貌特征。

由能譜結(jié)果可知，兩樣品缺陷部位的黑灰色顆粒物主要含O、Mg、Al元素，結(jié)合其顯微形貌特征，兩樣品缺陷均為氧化膜。

圖2 兩樣品缺陷部位典型SEM形貌

表1 1#樣品缺陷部位能譜結(jié)果

表2 2#樣品缺陷部位能譜結(jié)果

表3 樣品正常部位能譜結(jié)果

3 顯微組織觀察

在兩樣品缺陷附近區(qū)域取樣分別磨制其截面，兩樣品顯微組織基本相當，典型顯微組織見圖3。

圖3顯示，樣品未見過燒現(xiàn)象，樣品組織未見異常。

圖3 樣品典型顯微形貌

4 分析討論

鋁合金熔煉鑄造過程中，由于鎂具有高活性，更易與空氣中的氧結(jié)合形成氧化鎂產(chǎn)物。通常情況下，鋁合金熔體表面會自然形成氧化鋁薄膜。氧化鋁薄膜具有致密度高、密閉性能好的特點，可以保護熔體不被繼續(xù)氧化。但是，氧化鎂卻具有松脆多孔的特性，它使氧化鋁薄膜的致密性和連續(xù)性遭到不同程度的破壞，使氧化鋁薄膜的柔韌性下降，對熔體的保護能力降低，氧化鋁氧化膜混合物（尖晶石類）極易隨著熔體的擾動破碎而裹入熔體，形成氧化膜夾雜缺陷。因此，在2A12合金熔鑄過程中，熔體的精煉凈化、在線過濾尤為重要。

本次故障表現(xiàn)為少數(shù)零件加工后表面存在黑點缺陷，說明熔鑄過程中的偶然因素造成了局部氧化膜破損，少量破碎的氧化膜裹入熔體并遺傳到制品中，形成黑點缺陷。偶然現(xiàn)象可以排除熔體精煉凈化或過濾的問題。從過濾箱出口，經(jīng)過流槽、流盤、下注嘴、分流袋到結(jié)晶器的過程中，熔體處于一種流動狀態(tài)，流動的任何擾動都可能造成二次污染。

經(jīng)對熔鑄現(xiàn)場勘察，過濾箱出口存在清渣不徹底的問題，致使液流在該處發(fā)生紊流。經(jīng)過處理后，后續(xù)生產(chǎn)的產(chǎn)品中未再出現(xiàn)氧化膜類型黑點缺陷。

5 結(jié)論

通過對兩樣品缺陷部位的宏觀、顯微形貌特征及能譜結(jié)果進行綜合分析，確認零件黑點缺陷形成原因是由于該部位存在氧化膜缺陷，之后在加工過程中暴露出來的表像結(jié)果。

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Cause Analysison Black Pointof 2A12Alloy Processing Parts

WANG Li
(Southwest Alum inum(Group)Co.,Ltd.,Chongqing 401326,China)

Black point defect of 2A12 alloy processing partswere analyzed comprehensively by aid ofmetalloscope,SEM and energy spectrum analysisdevice.The resultsshowed that the black point defectwasdue to oxidization film defect for the position,which was exposed during processing.

2A12 alloy;black pointdefect;oxidization film

TG292

：A

：1005-4898(2017)04-0004-03

10.3969/j.issn.1005-4898.2017.04.01

王理（1983-），男，湖北鄂州人，大學本科。

2017-04-10