ICS.77. 040. 30 H 23 中华人民共和国国家标准 GB/T 3246.1～3246.22000 变形铝及铝合金制品组织检验方法 Wrought aluminum and aluminum alloys products inspection method for structure 2000-11-01实施 2000-06-09发布 国家质量技术监督局发布 GB/T3246.2—2000 前 創言 本标准是按照GB/T1.1一1993的格式要求编制的。设置了前言；第1章范围；第2章试样制 备；第3章纟 组织检查；第4章缺陷分类；第5章 试验记录。本标准是对GB/T3247一1982<变形铝 及铝合金低倍组织检验方法》标准的修订，与前版相比，主要变化有： 1）增添了铸造冶金缺陷的检验方法。 2）增添了铸轧板等半成品的检验方法。 3）对原标准中的部分图片进行了修订，在晶粒度内容中增加了铸轧板晶粒度等级，铸锭中增加了 疏松等级图片。 4）将晶粒度测量公式中原标准的0.67g修改为0.5g。 本标准从生效之日起，代替GB/T3247一1982。 本标准由国家有色金属工业局提出。 本标准由中国有色金属工业标准计量质量研究所归口。 本标准主要起草单位：东北轻合金有限责任公司。 本标准主要起草人：那玉田、王孝全、王涛、汪 洋。 本标准于1982年首次发布。 中华人民共和国国家标准 变形铝及铝合金制品低倍 GB/T3246.2—2000 组织检验方法 代替GB/T3247—1982 Wrought aluminium and aluminum alloys products inspection method for macrostructure 1范围 本标准规定了变形铝及铝合金铸锭和加工材、制品的低倍组织检验时试样制备、试样蚀、组织检 验、缺陷分类、试验记录等。 本标准适用于变形铝及铝合金铸锭和加工材、制品的低倍组织检验。 2试样制备 2.1取样 2.1.1圆铸锭试片需经切除头、尾规定长度后，沿两端的横向切取，其规格为25mm±5mm厚。 2.1.2检查铸锭氧化膜应在铸锭尾部试片上切取长、宽、高分别为50mm、50mm、150mm的试样，并将其 由150mm高墩成厚度30*mm的试饼。 2.1.3挤压制品试样，在挤压尾端部位沿横向切取，其规格为30mm±10mm厚。特殊制品按图纸规定 切取。 2.1.4 锻件（自由件、模锻件）试样，应按各自的技术图纸规定的部位切取。 自由锻件、模锻件断口检查试样应按技术图纸规定的部位取样，挤压制品可采用低倍组织检验 2.1.5 后的试片代替。 2.1.6检验粗晶环的低倍试片应是淬火状态。 2.1.7在板材的后端沿横向剪切30mm宽的一条，然后将其纵向切成几段检查板材分层。 2.2试样加工 2.2.1所有低倍试片的被检查面需经铣削加工。其粗糙度应不低于Ra3.2um。在不降低检查效果的 前提下，也可采用其他加工方法。 2.2.2氧化膜试样：在墩饼上沿直径方向锯开成两块，在侧面刨口，刨口深度应保证被检面不少于 2000mm²。 2.2.3断口试样：应在折断部位进行开槽，对尺寸过小，外形奇特的试样应加工成楔形槽，槽深不大于 厚度的1/3。 2.2.4断口试样、氧化膜试样开槽后应在压力机上一次折断或劈开，如图1所示。 铣削加工及折断后的试片应保持清洁，不得污染。 2.2.5 2.2.6 挤压状态切取的检查低倍粗晶环的试片，淬火后铣削加工时，其厚度铣削量应大于5mm。 2.2.7 板带材检查晶粒度试样，应采用加工产品的自然表面。 2.3试样浸蚀 2.3.1碱蚀 国质量技术监督局2000-06-09批准 2000-11-01实施 19 GB/T3246.2—2000 2.3.1.1铝及铝合金铸锭的低倍试样，碱蚀工艺应参照表1之规定进行，并应以显示组织缺陷清晰为 准。 表 1 NaOH溶液 浸蚀时间 合金牌号 NaOH溶液浓度 温度， min 20 ~ 30 纯 铝 5A02、5A03、5083、5A05、5A06、5B05、5A12、5052、 8 ~ 15 3003、3A21、6A02、5056 80 ~ 120g/L 室 温 2217、2A01、2A02、2A04、2A06、2B11、2B12、2017、 2024、2A10、2A11、2A12、2A13、2A14、2A16、2A17、 3~8 7A03、7A04、7A05、7075、7A09、7A10、2A80、4032、 6061,6063 2.3.1.2 铝及铝合金加工制品低倍试样碱蚀工艺应参照表2之规定进行，并应以显示组织或缺陷清晰 为准。 2.3.1.3 检查焊缝及氧化膜的试片碱蚀时间相应的增加1到2倍。 表 2 NaOH溶液 浸蚀时间 合金牌号 NaOH溶液浓度 温度,℃ min 纯 铝 25 ~ 30 6A02、5A03、5A05、5A06、2A50、2A80、2A02、5056 150 ~ 250g/L 室 温 15 ~ 25 2A11、2A12、2A16、2A17、7A04、7A09、2017、2014、 10 ~ 20 4032、7075 2.4酸洗 2.4.1试样经碱洗后、应迅速转人流动的清水（自来水）中冲洗，然后再放入20%~30%（V/V)的HNO 溶液中进行光洗，除去色碱蚀产物，最后再经流动的清水冲干净，即可进行检查。 2.5晶粒显现 42%(V/V)的HF 5mL 37%(V/V)的HC 175mL 65%~68%(V/V)的HNO,25mL 将试样放入浸蚀剂中适当时间，立即用水冲洗，可反复进行多次直至晶粒显示清楚为止。 2.5.2硬合金制品进行晶粒度检验时，可在下列三种浸蚀剂中任选一种在室温下进行浸蚀，直至晶粒 显示清晰为止。 a150~250g/L NaOH水溶液 b）高浓度混合酸 42%（V/V)的HF 10mL 36%~38%(V/ V)的HCI 5mL 65%~68% (V/ V)的 HNO, 5mL H,0 380mL 20 GB/T3246.2—2000 c）稀释特强混合酸（加人2倍水） 3组织检查 3.1根据技术标准或技术协议规定的质量要求对试样进行检查，并随时变换光线照射方向，详细观察 各部位。当遇到可疑之处，用目视识别有困难时，可用10倍以下放大镜检查，或酌情进行断口和显微组 织及其他手段分析。 取长、宽方向的正方形，其边长即为粗晶环的深度，如图2所示。 3.3晶粒度检查 度分级标准进行评定。 3.3.2连铸连轧板（带）的晶粒度可按照图11~图15进行评定。 3.3.3如实测量晶粒尺寸时，应采用晶粒平均面积（或直径)或单位面积晶粒数表示，测量步骤按如下 进行。 3.3.3.1依据晶粒大小规定，在试片上划出10mm×10mm或50mm×50mm的方格，也可划出直径为 10mm或50mm的圆。 3.3.3.2查出方格或圆内完整晶粒数p及被方格或圆周所切割的晶粒数g，按式（1)至式(2)标出晶粒 总数，依据式（3）计算出晶粒平均面积。 当g为偶数时n=p+0.5g .(1) 当g为奇数时n=p+0.5(g+1)....... .... (2) .(3) F=S/n 式中：n-—方格或圆的晶粒总数； p—方格或圆内晶粒数; F——晶粒平均面积，mm； S方格或圆面积，mm。 3.3.3.3每个试样至少选择三处，然后取其平均值。 3.3.3.4当晶粒大小相差特别悬殊，分布极不均匀时，应选择最大晶粒区域。 4缺陷分类 4.1疏松 在晶界及枝晶网络等地方产生的宏观或微观的分散性微孔称为疏松。如图16所示，该缺陷经浸蚀 后在横向低倍试样上呈分散性的密集小针孔，边界参差不齐，多带棱角，近似锯齿状，颜色发暗，底部为 尖狭的凹坑。 4.2非金属夹杂 混人铸锭中的溶渣或落人铸锭内的其他非金属杂质称为外来非金属夹杂，如图17所示。该缺陷经 浸蚀后，在低倍横向试样上呈褐色或暗黑色凹下的点状或非定形特征，其分布没有规律。断口上呈不定 形松软组织。 4.3外来金属夹杂及白斑 在铸造过程中，由于操作不慎，将其他金属的条、块及片掉人铸锭内称为外来金属夹杂，或者是由于 合金熔体的液流冲动，使铺底铝卷人铸锭内而形成白斑。白斑实质上是纯铝夹杂，一般出现在铸锭底 部。前者经浸蚀多呈边缘清晰的几何形状，其颜色与周围基体金属显著不同，或略有凸起特征，后者经 浸蚀其形状不定，但轮廓清晰，颜色发白如图18所示。 21 GB/T3246.2—2000 4.4氧化膜 氧化膜在低倍试样上呈短线状裂缝，多集中于最大变形部位，并沿金属流线方向分布，如图19所 示。其断口呈白色、灰色或金黄、黄褐色的小平台，对称或对偶地分布在断裂面上如图20所示。 4.5化合物（-次晶） 该缺陷在浸蚀后低倍试片上，多呈凸起（有时由于化合物受浸蚀脱落而下凹）的边界轮廓清晰的暗 揭色块状、针状聚集物，如图21所示。其显微组织为形状规则的粗大化合物，如图22所示，断口上呈闪 耀反光的小晶体群，如图23所示。 4.6羽毛状晶 羽毛状晶文称花纹状组织，羽毛状晶是择优取向的李晶，该低倍组织为许多平行的细条组成，类似 羽毛，如图24所示。显微观察时，羽毛状晶的枝晶网络比柱状晶和等轴晶都细，而且化合物的分布比较 连续，偏振光下观察时可看到由很多平行的薄片组成，每个薄片由一共同李晶面分成明暗两部分，如图 25所示。断口组织呈片状。 4.7光亮晶粒 光亮晶粒在横向低倍试样上为色泽光亮，对光线无选择性，并有树枝状结晶特征的组织，如图26所 示。其显微组织特征是枝晶粗大，网络稀薄。光亮晶的硬度低于正常组织，如图27所示