專利名稱：一種測量鎂合金鑄態(tài)組織成分均勻性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鎂合金鑄態(tài)組織成分的研究，具體指一種測量鎂合金鑄態(tài)組織成分均 勻性的方法，通過本方法可評測鎂合金鑄態(tài)組織的成分偏析，屬于鎂合金材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在鑄造條件下，獲得化學成分完全均勻的鑄件(錠)是十分困難的。鑄錠中化學成 分不均勻的現(xiàn)象稱為偏析。偏析分為宏觀偏析與微觀偏析。偏析對鑄件質(zhì)量影響很大。鎂 合金鑄件中的宏觀偏析使鑄件各部分的機械性能和物理性能產(chǎn)生很大差異，影響鑄件的使 用壽命和工作效果；另外，還會使鑄錠及加工產(chǎn)品的組織和性能很不均勻，導致鑄錠的加工 性能或成品率降低，增加切削廢料，浪費資源、能源。微觀偏析對鑄件的機械性能有明顯的 影響。由于成分不均勻，造成組織上的差別，導致沖擊韌性和塑性下降，增加鑄件的熱裂傾 向性。枝晶偏析是屬于一個晶粒范圍內(nèi)的顯微偏析，一般可通過加熱或熱處理消除，但枝晶 臂間距較大時則不能消除，會給制品造成電化學性能不均勻。總之，鎂合金凝固組織中成分 均勻性對鑄錠和產(chǎn)品性能有重要影響。因此，特需要一個合理的鎂合金鑄態(tài)組織成分均勻 性評定方法，用以檢測鑄件中各個區(qū)域成分均勻性程度，為鑄件熱處理及后續(xù)加工工藝制 定提供參考依據(jù)。鎂合金鑄態(tài)組織大多具有發(fā)達清晰的一次枝晶和二次枝晶。在一個枝晶單元內(nèi)， 能方便的區(qū)分出枝晶主干、一次枝晶臂、二次枝晶臂、二次枝晶間隙和枝晶間隙各區(qū)域。借 助掃描電鏡能譜可測出每種合金元素在這五個特征區(qū)域的相對質(zhì)量百分含量。歷史上，鑄態(tài)組織微觀偏析的大小用偏析比&表示，即
權(quán)利要求
1.一種測量鎂合金鑄態(tài)組織成分均勻性的方法，其特征在于其測量步驟為(1)將鑄態(tài)鎂合金試樣在水砂紙上研磨平整光亮后，用無水乙醇清洗，在拋光機上用絨 布加清水拋光至鏡面，再用無水乙醇清洗；用腐蝕劑對試樣進行侵蝕腐蝕，直至能看到明顯 的枝晶組織；(2)將腐蝕后的試樣在掃描電鏡上觀察，并將顯微組織枝晶單元分為枝晶主干、一次枝 晶臂、二次枝晶臂、二次枝晶間隙和枝晶間隙五類特征區(qū)域；(3)通過掃描電鏡能譜測量每類特征區(qū)域內(nèi)某合金元素的質(zhì)量百分含量，該合金元素 在枝晶主干、一次枝晶臂、二次枝晶臂、二次枝晶間隙和枝晶間隙上的質(zhì)量百分含量分別以C I、C U、c m、C w 和 C V 表不；(4)將C pCpCupCjv和 Cv代入公式叫=〗…I +ClI+CIU)/ (3 (cw+cv))中，Il1 值越 接近于1，表明該合金元素分別在枝晶臂上與在枝晶間隙的質(zhì)量百分含量越接近，合金的化 學元素分布越均勻。
2.一種測量鎂合金鑄態(tài)組織成分均勻性的方法，其特征在于其測量步驟為(1)將鑄態(tài)鎂合金試樣在水砂紙上研磨平整光亮后，用無水乙醇清洗，在拋光機上用絨 布加清水拋光至鏡面，再用無水乙醇清洗；用腐蝕劑對試樣進行侵蝕腐蝕，直至能看到明顯 的枝晶組織；(2)將腐蝕后的試樣在掃描電鏡上觀察，并將顯微組織枝晶單元分為枝晶主干、一次枝 晶臂、二次枝晶臂、二次枝晶間隙和枝晶間隙五類特征區(qū)域；(3)通過掃描電鏡能譜測量每個特征區(qū)域內(nèi)某合金元素的質(zhì)量百分含量，該合金元素 在枝晶主干、一次枝晶臂、二次枝晶臂、二次枝晶間隙和枝晶間隙上的質(zhì)量百分含量分別以C I、C U、c m、C w 和 C V 表不；(4)將c I、c U、Clip (3 和(^代入公式112=(0 I +Cn+Cm+Cjv)/ (4c v)中，n2 值越接近 于1，表明該合金元素在一個枝晶單元內(nèi)與枝晶間隙的質(zhì)量百分含量越接近，合金的化學元 素分布越均勻。
3.一種測量鎂合金鑄態(tài)組織成分均勻性的方法，其特征在于其測量步驟為(1)將鑄態(tài)鎂合金試樣在水砂紙上研磨平整光亮后，用無水乙醇清洗，在拋光機上用絨 布加清水拋光至鏡面，再用無水乙醇清洗；用腐蝕劑對試樣進行侵蝕腐蝕，直至能看到明顯 的枝晶組織；(2)將腐蝕后的試樣在掃描電鏡上觀察，并將顯微組織枝晶單元分為枝晶主干、一次枝 晶臂、二次枝晶臂、二次枝晶間隙和枝晶間隙五類特征區(qū)域；(3)通過掃描電鏡能譜測量每個特征區(qū)域內(nèi)某合金元素的質(zhì)量百分含量，該合金元素 在枝晶主干、一次枝晶臂、二次枝晶臂、二次枝晶間隙和枝晶間隙上的質(zhì)量百分含量分別以C I、C U、c m、C w 和 C V 表不；(4)將c 丨、c U、cm、c 和 c v分別代入公式 ni=2 (c ！ +c π+C111)/ (3 (c w +c v))以及公 式112=((3 I +cII+cIII+cIV)/ (4cv)中，H1值越接近于1，表明該合金元素在枝晶臂上與在枝 晶間隙之間成分分布差異越??；n2值越接近于1，表明該合金元素在一個枝晶單元內(nèi)與枝晶 間隙的質(zhì)量百分含量越接近，合金的化學元素分布越均勻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的測量鎂合金鑄態(tài)組織成分均勻性的方法，其特征在 于在測量每個特征區(qū)域內(nèi)某合金元素的質(zhì)量百分含量時，每個特征區(qū)域測七個點，除去一個最高值點和一個最低值點，以剩下五點的平均值作為該特征區(qū)域內(nèi)該種合金元素的質(zhì)量百分含量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種測量鎂合金鑄態(tài)組織成分均勻性的方法，將顯微組織枝晶單元分為枝晶主干、一次枝晶臂、二次枝晶臂、二次枝晶間隙和枝晶間隙，測量每個特征區(qū)域各種合金元素的含量，以cⅠ、cⅡ、cⅢ、cⅣ和cⅤ表示并代入n1=2(cⅠ+cⅡ+cⅢ)/(3(cⅣ+cⅤ))和n2=(cⅠ+cⅡ+cⅢ+cⅣ)/(4cⅤ)中，n1值越接近于1，表明該合金元素在枝晶臂上與在枝晶間隙的質(zhì)量百分含量越接近；n2值越接近于1，表明該合金元素在一個枝晶單元內(nèi)與枝晶間隙質(zhì)量百分含量越接近，合金的化學成分分布越均勻。本發(fā)明能準確、可靠地評測鎂合金鑄態(tài)組織成分均勻性，進而判斷出鑄態(tài)組織枝晶偏析程度，比較出不同工藝條件下合金中每種合金元素在各個區(qū)域的分布狀況。本方法結(jié)果準確可靠，能提供更詳細的化學元素分布信息。
文檔編號G01N21/29GK102087209SQ20101058957
公開日2011年6月8日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者彭建, 湯愛濤 申請人:重慶研鎂科技有限公司