夾雜物數量和尺寸鑄造合金模鍛件分析顯微鏡
半成品中的分層
在鋁合金模鍛件斷口上,可看到分離出來的呈普通浮雕
狀的平臺,其形貌好象氧化膜,面積由幾十分之一平方毫米
到數百平方毫米不等。通常,它們在低倍組織試片上不能顯
露出來。橫著化合物分布所截取試樣的強度和塑性明顯降
低,而當夾雜物在低倍組織上顯現出來且占據試樣整個截面
時,試樣在沒有施加力的情況下就會分成兩半。
顯微組織觀察表明,在斷口上以片狀膜形式出現的夾雜
物,實際上是一些單獨的細纖維和基體金屬中結膜本身的凝
聚物的混合物。
夾雜物的特點是它與變形程度和變形條件有著十分密切
的關系。在模鍛件上可發現的、平行于分模面的膜,
其數量和面積是由上下兩面向中間急劇增加的
膜的分布的這種特點,可能只與金屬變形程度從兩端面
向中問逐漸增大有關。
夾雜物的數量和尺寸還與鑄造因素有密切關系。用混合
爐較先鑄造出來的鑄錠,由其所制得的模鍛件夾雜度較高。
隨著鑄造時間的延長金屬純結度增高。金屬澆注期的影響,
可解釋為熔體中懸浮的膜,在鑄造開始前液態金屬在混合爐
內停留時下沉,或可解釋為鑄造較初時刻,由于金屬靜壓力
特別高,當金屬從出料口流出時產生比較劇烈的渦動。后來
的研究表明,在澆注時液態金屬的渦動會引起從金屬液流表
面強烈地攝取氧化膜及嚴重地污染金屬。
由此可見,膜似乎有鑄造方面的起因,但在鑄錠中還不
會顯露出來,而只有在金屬經過大量熱變形以后才可顯露。
當金屬延伸變形很大時,膜不僅出現在斷口上,而且還
可在低倍組織試片上發現膜——呈單獨的嚴格沿金屬流動方
向分布的褐色細條。借助熒光法可以證實,細條是
一種金屬局部不連續性缺陷,且在個別情況下,正如上面提
到的那樣,在沒有加載的條件下也會引起試樣的斷裂。