金相試樣制備與合金硬度測試金相試樣分析圖像顯微鏡
金相試樣制備與測試全部金相試樣取自沖擊試樣,用掃描電鏡
觀察斷口及腐蝕后的共析體層片組織,電子探針做微區分析,用圖像分
析儀制定,相的面積百分數,RE硬質點的面積百分數由網格法在500 倍
顯微鏡下測量。
RE對強度、硬度及韌性的影響
加入RE后,ZA-27 合金強度和硬度略有提高,這一現象可由組織變
化來解釋,由于晶粒大小,特別是二次枝晶臂間距與試樣的強度有關,
二次臂及晶粒越細小,強度越高,故RE提高了合金的強度是因為細化了
組織。
RE對a 晶體內溶質的固溶量影響不太大,且本身的固溶量極微,故
對相的顯微硬度影響不大,但RE富集在較后凝固部分與AL\CU 等元素形
成共晶體,從而使共晶組織的顯微硬度提高,而宏觀硬度是該試樣各種
組織硬度的綜合體現,故加入RE使用HE略提高,硬質點的析出是當RE>
0.1%時,合金硬度提高的另一原因。
然而,也正是由于硬化相及共晶組織和晶界附近出現的含RE相,沖
擊韌性降低。
RE對耐磨性影響加入RE后,耐磨性提高近7 倍,極為顯著,這為通
過適量合金化提高經濟效益探索了一條有效的途徑。
由顯微硬度值分析,加入RE后,共晶及枝晶的顯微硬度比值為3 倍,
而末加RE者的比值為5 倍,在本耐磨試樣條件下,比值為3 的硬度匹配
較好,且宏觀硬度也較高,加入晶粒及二次臂細小,組織均勻,故加入
微量RE,便可較大的幅度地提高耐磨性。
當烯土含量在0.22% 左右時,基體中出現數量為3%的硬質點,硬質
點與枝晶,共晶組織的顯微硬度比為156:58:17 ,為3 倍關系,組織間
的硬度匹配關系好,硬質點數量適宜,不易剝落,在試樣受摩擦時,這
些硬質點可起到支撐和減磨的作用,表現為耐磨性比微量RE都更高,摩
擦系數更小,磨損量降低。