5A06铝合金铸锭裂纹原因分析及预防措施.pdf

第35卷第5期
黑龙江治金
Vol 35 No 5
2015年10月
Heilongjiang Metallurgy
October 2015
5A06铝合金铸锭裂纹原因分析及预防措施
高新宇,王海彬,孙婧或,谭树栋
(东北轻合金有限责任公司,哈尔滨150060)
摘要;通过显微组织、扫描电镜观察及能谱分析等手段,分析了5AO6铝合金铸锭裂纹的产生原因。通过组织
分析,该裂纹为沿晶断裂,属于热裂纹,在主裂纹区域发现很多微裂纹,并且裂纹与第二相伴生,存在大量晶内
弥散相聚集于裂纹附近,裂纹发生时间为铸锭凝固末端。并从形成机理上对5A06铝合金铸锭裂纹的成因进行
了分析,从铸造工艺等方面提出了解决措施。
关键词:5AO6铝合金;铸造裂纹;热裂纹
Analysis and Preventive Measures of Causes of Cracks of 5A06
Aluminum Alloy Casting Ingot
Gao Xinyu, Wang Haibin, Sun Jingyu, Tan Shudong
( Northeast light alloy Co., Ld., Harbin 150060 China)
Abstract: The reasons of 5A06 aluminum alloy casting ingot crack were analyzed through optical mi
croscope, SEM and EA. Through analyses of the casting crack, cracks are intergranular fracture that
is belonging to hot cracking, and many micro-cracks were found in the crack region, and these
cracks is associated with second phase. The large intragranular dispersion gathered near the cracks
The cracks were found in the end of the ingot solidification. The causes of crack of the 5 A06 were an
alyzed based on formation mechanism, and the solutions are proposed in the respect of castin
process
Key Words: 5 A06 aluminum alloy; casting crack: hot cracking
1试验方案
裂纹
5A06合金ZD13-123自由锻件生产工艺流程:
配料一熔炼→调整化学成分→炉内精炼一铸
造→锯切→车皮一→均匀化一加热→锻造。
取存在问题的5A06铝合金圆铸锭,截断存在
裂纹的铸锭,其宏观照片如图1所示,从图中可以
看到铸锭存在有明显裂纹,将图1(b)中绿圈所标
识的裂纹试样切取下来,然后进行各项分析实验。
正面
首先进行化学成分分析,然后锯切显微组织试样,
对显微组织试样进行铣面,并进行粗磨、精磨、电
解抛光、混合酸浸蚀、阳极化制膜,制备高倍试样
进行显微组织观察,扫描电镜观察及能谱分析。
侧面
裂纹分析示意图如图2所示。
收稿日期:2014-11-08
作者简介:高新宇(1987-),男,辽宁省鞍山人,工程师。
图1裂纹宏观照片
11
黑龙江治金
第35卷
正面
2试验结果
裂纹
2.1化学成分分析
5AO6铝合金化学成分标准范围及实测数据
侧面
如表1所示,从表1中可以看出,试样的化学成分
符合CB/T3190标准的要求。
2.2组织分析
将缺陷试片锯切成金相试样,试样进行粗磨、
精磨、电解抛光、混合酸浸蚀、阳极化制膜,制备高
图2裂纹试样示意图
倍试样进行显徴组织观察,结果如图3所示。图
3a为图2中正面取样的高倍试样,图3b为图2中
表15A06铝合金化学成分(质量分数
%
其他杂质
项目Si
Mn
Mg
Cr Ni
Zn
A
单个合计
标准0.40.40.10.5-0.
8-6.8
0.20.02-~0
0.10余量
实测值0.090.140.01
0.62
6.65
0.1
0.06
0.050.10余量
侧面取样的高倍试样。从图3组织结果可以看2.3扫描电镜组织
出,裂纹主要沿晶界扩展,尤其是在裂纹尖端此现
为了进一步确定裂纹产生原因,将裂纹试样
象更明显。在主裂纹周围能够发现其他微裂纹,分别从正面和侧面进行扫描观察,扫描结果分别
判定裂纹为沿晶断裂,此裂纹一般在铸造过程中见图4a和图4b。从图4a和图4b看出,在裂纹终
产生。此外,裂纹区域经宏观腐蚀发现,在裂纹附端处以及裂纹内部,能够观察到第二相伴生。
近分布有较多的第二相以及品内析出的弥散相,
与该试样正常位置有差别。
09w
b
200
图4裂纹扫描照片
b
2.4能谱分析
图3裂纹组织高倍照片
图5a为试样正常区域,即无裂纹位置铸锭残