苏州费马科仪自动化技术有限公司
铝合金/镁合金样品推荐制样方案
检测样品:铝合金/镁合金
检测项目:切割→镶嵌→研磨→抛光→显微观察及分析
方案概述:镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其特点是:密度小(1.8g/cm3左右),强度高,弹性模量大,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,导电导热性能良好、工艺性能良好、耐蚀性能差、易于氧化燃烧、耐热性差。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中,达到轻量化的目的。
一、样品信息及检测要求
铝合金是以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金,是轻金属材料之一。铝合金除具有铝的一般特性外,由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性。铝合金的密度为2.63~2.85g/cm3,有较高的强度(σb为110~650MPa),比强度接近高合金钢,比刚度超过钢,有良好的铸造性能和塑性加工性能,良好的导电、导热性能,良好的耐蚀性和可焊性,可作结构材料使用,在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着广泛的应用。
镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其特点是:密度小(1.8g/cm3左右),强度高,弹性模量大,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,导电导热性能良好、工艺性能良好、耐蚀性能差、易于氧化燃烧、耐热性差。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中,达到轻量化的目的。镁合金的比重虽然比塑料重,但是,单位重量的强度和弹性率比塑料高,所以,在同样的强度零部件的情况下,镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。另外,由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高,因此,在不减少零部件的强度下,可减轻铝或铁的零部件的重量。
检测要求:
磨抛后表面平整无划痕。
检测流程:
切割→镶嵌→研磨→抛光→显微观察及分析
二、样品制备
2.1 切割
切割原则:
精确取样,获得高质量检测区域;本次选择合适的切割机,适用的切割片、稳定的夹具、充足的切削液,设置合理的切削参数进行取样,使样品表面损伤降低。
设 备: 手自一体精密切割机Fcut 230E
切 割 片: 碳化硅切割片(Φ200mm)
切割参数: 脉冲模式,切割片转速:3000rpm 切割速度0.5mm/s;进0.3,退0.2;
样品切割
切割效果
2.2热镶嵌
镶嵌原则:
选择镶嵌的两个主要原因是便于操作和边缘保持。镶嵌时需要考虑的因素包括样品的大小和形状、对温度和压力的敏感性、日常需要镶嵌的试样数量。热压镶嵌是得到最 佳的边缘保护和满足日常所需镶嵌的最 大试样数量的最 佳方法。本次方案使用到的是FH2保边型镶嵌料,尤其适用于自动镶嵌机,使用过程中对人体无不良影响,在镶嵌过程中具有良好的流动性和保边性,镶嵌品质高,对试样具有良好的黏附性,进而对试样起到好的保护作用。同时镶嵌后的样品密度高、具有良好的耐化学品腐蚀的性能。
设 备: 单工位自动液压镶嵌机Fpress 31A
热镶嵌料: FH2-B01(FH2保边型热镶嵌料)
镶样尺寸: φ30 mm
参数设置:
保边型;恒温 130℃保持240s ; 压力 200bar ; 水冷 120s ;
镶嵌结果
2.3磨抛
磨抛原则:研磨抛光后的试样平整,光亮、无明显划痕。
设 备: 全自动磨抛机Fpol 252A auto
磨盘直径: 254mm(10寸)
试样夹具: φ30mm*6
铝合金样品参数设置:多工序模式
步骤 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
砂纸目数 | 800 | 1500 | 2500 | / | / | / |
砂纸/抛光布型号 | AS10-800F | AS10-1500F | AS10-2500H | FP-MOL-10H | FP-MOL-10H | FP-CHEM-10H |
磨盘转速(rpm) | 200 | 200 | 200 | 100 | 100 | 100 |
研磨抛光液 | / | / | / | DSPF-3-500E(3um) | DSPF-1-500E(1um) | SDPA-0.05-500PS (氧化硅0.05um) |
润滑液 | 水 | 水 | 水 | / | / | / |
加载力 | 15N | 15N | 15N | 10N | 10N | 8N |
夹具转速(rpm) | 150 | 150 | 150 | 80 | 80 | 80 |
旋转方向 | 同向 | 同向 | 同向 | 逆向 | 逆向 | 逆向 |
时间(min) | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 1 |
镁合金样品参数设置:多工序模式
步骤 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
砂纸目数 | 800 | 1500 | 2500 | / | / | / |
砂纸/抛光布型号 | AS10-800F | AS10-1500F | AS10-2500H | FP-DAC-10H | FP-DAC-10H | FP-CHEM-10H |
磨盘转速(rpm) | 200 | 200 | 200 | 100 | 100 | 100 |
研磨抛光液 | / | / | / | DSPF-3-500H(酒精基3um) | DSPF-1-500H(酒精基1um) | SDPA-0.05-500PS (氧化硅0.05um) |
润滑液 | 水 | 水 | 水 | 酒精 | 酒精 | 酒精 |
加载力 | 15N | 15N | 15N | 10N | 10N | 8N |
夹具转速(rpm) | 150 | 150 | 150 | 80 | 80 | 80 |
旋转方向 | 同向 | 同向 | 同向 | 逆向 | 逆向 | 逆向 |
时间(min) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 |
三、观察与分析
3.1观察
观察原则:用明场、暗场、偏光等不同观察模式,区分孔隙、气泡、暗孔等。
设 备: 研究级正置金相显微镜 BM100G
观察方式: 明场、暗场、偏光
放大倍率: 50X、100X、200X、500X、1000X
成像系统; 2000万像素高清相机
图像软件:专业图像处理测量软件
3.2、结果与分析
①号铝合金样品100倍:
①号铝合金样品200倍:
①号铝合金样品500倍:
②号镁合金样品100倍:
②号镁合金样品200倍:
②号镁合金样品500倍:
③号铝合金样品100倍:
③号铝合金样品200倍:
③号铝合金样品500倍:
④号铝合金样品100倍:
④号铝合金样品200倍:
④号铝合金样品500倍:
四、小结
1.样品为铝合金和镁合金样品,需要使用自动精密切割机进行精确取样;
2.使用保边型热镶嵌粉,同时保证镶嵌样品密度高,耐腐蚀,保边性能优秀。
3.成熟的磨抛工艺结合磨抛耗材,保证样品表面平整、光亮、无明显划痕;
4.专业图像软件对所需信息进行测量、编辑、保存等。
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