王理

（西南鋁業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司，重慶401326）

技術(shù)工程

2A12合金加工件黑點(diǎn)缺陷原因分析

王理

（西南鋁業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司，重慶401326）

采用金相顯微鏡、掃描電鏡和能譜分析設(shè)備，對2A12合金加工件的黑點(diǎn)缺陷進(jìn)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(diǎn)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(diǎn)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(jī)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(diǎn)缺陷，為分析黑點(diǎn)缺陷產(chǎn)生原因，取了2個黑點(diǎn)缺陷樣品進(jìn)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(dāng)，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(diǎn)，可以保護(hù)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(hù)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(jìn)行綜合分析，確認(rèn)零件黑點(diǎn)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。

信息報(bào)道

力拓公司的高耐磨DuralcanTM合金

力奧廷拓公司（簡稱力拓公司）為汽車工業(yè)研發(fā)出了一系列鋁合金，用于制造不同的零部件，高耐磨DuralcanTM合金就是其中的代表之一。DuralcanTM合金是一種金屬基復(fù)合材料，是一種高工藝性能的鋁合金，有高的彈性模量與很強(qiáng)的抗磨性，能滿足汽車零部件高安全性與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求。DuralcanTM復(fù)合材料含有氧化鋁或碳化硅粒子，其生產(chǎn)工藝為：首先將這些陶瓷質(zhì)粉末混合于鋁熔體中，然后采用受專利保護(hù)的鑄造工藝進(jìn)行擠壓圓錠的鑄造，或者軋制扁錠。當(dāng)前生產(chǎn)的DuralcanTM合金有兩種：F3S.20S復(fù)合材料和F3N.20S系列合金。

日本聯(lián)合鋁業(yè)的易加工高強(qiáng)度ALQUEENTM300厚板

日本聯(lián)合鋁業(yè)開發(fā)的易加工高強(qiáng)度ALQUEENTM300鋁合金厚板是一種強(qiáng)度很高的合金，與S55C碳素鋼相比，不但更輕、更易加工，而且它們的強(qiáng)度幾乎相等，它的抗拉強(qiáng)度與強(qiáng)度最高7075鋁合金的相等，它的切削加工時間短，僅為軟鋼的1/3～1/50；殘余應(yīng)力小，可最大限度抑制加工變形；抗蝕性能高，便于維護(hù)管理。ALQUEENTM300厚板的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長率及硬度（典型值）分別達(dá)到510N/mm2、450N/mm2、12%和140HB。

未來中國每年將產(chǎn)生億噸鋁材廢料

2020年中國將進(jìn)入鋁消費(fèi)的峰值期，2025年中國將成為全球鋁廢料的主要來源地。建筑和交通運(yùn)輸是中國鋁合金廢料的主要來源，未來每年建筑領(lǐng)域?qū)⑵骄厥?.25億公斤鋁材，交通領(lǐng)域2016年就有1億噸等待回收。因此，鋁的回收再生利用不僅僅是節(jié)省資源，更主要的是減少能源消耗和保護(hù)環(huán)境?？梢娫谖覈?，再生鋁產(chǎn)業(yè)具有極大的發(fā)展空間，鋁再生的利用也是未來重要的發(fā)展方向。對再生鋁發(fā)展的幾點(diǎn)建議：（1）進(jìn)一步提高工藝技術(shù)水平，尤其是預(yù)處理分揀技術(shù)裝備的現(xiàn)代化智能化；（2）將節(jié)能減排和提高回收率作為提高企業(yè)核心競爭力的永恒目標(biāo)，緊抓不放；（3）進(jìn)一步提高變形鋁合金保級循環(huán)利用水平；（4）加快鋁渣資源化再生循環(huán)利用設(shè)施建設(shè)速度。

萬基控股高精度鋁板帶箔產(chǎn)品將用于歐洲軌道建設(shè)

近日，萬基控股集團(tuán)下屬企業(yè)洛陽萬基鋁加工有限公司正在組織生產(chǎn)5000kg出口到歐盟的新型鋁鎂合金板材，這種鋁板帶是輕量化交通的重要原材料，將用于歐洲某國的軌道交通項(xiàng)目建設(shè)。今年年初，洛陽萬基鋁加工有限公司，拿到了高端鋁深加工產(chǎn)品進(jìn)入歐盟市場的通行證，相繼開發(fā)了適用于航空航天、軌道交通、電動汽車領(lǐng)域的高端鋁合金型材，客戶群體進(jìn)一步向歐盟的下游市場輻射、延伸。預(yù)計(jì)2017年，他們鋁板帶箔的外貿(mào)出口額有望突破6000萬達(dá)到7000萬美元。

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(xué)本科。

2017-04-10