铝

Préparation métallographique de l ' aluminum和des alliages d ' aluminum

Les défis métallographiques associés à l ' aluminum et ses alliages vary considérablement en function de la pureté du métal。Apprenez ici à préparer快速高效进口铝配翅检验产品métallographique。

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Les principales caractéristiques de l ' aluminum

L ' aluminum est un matériau aux multiple facettes et uses, notamement en tant que métal de matrice pour composite。Il possède un aspect blanc argenté et est utilisé soit sous forme de métal pur, soit sous forme d 'alliage。

我的爱extrêmement léger,等小的quantités d ' éléments d ' alliage peuvent augmenter sa résistance。防腐层également très résistant à la腐蚀,grâce à un膜钝化氧化铝膜connecté à la表面,能氧化层spontanément si la表面endommagée。

Parmi les propriétés importantes de l ' al figententégalement sa conductivité thermique élevée et sa facilité de mise en forme (par coulage, travail à chaud ou à froid ou usinage), ainsi que son goût neutre et son absence de toxicité。

利用courantes de l ' aluminum ou ses alliages:
  • 应用联盟une résistance élevée et un poids réduit dans les industries aéronautique, aérospatiale et automobile。
  • 表面polyet brossées et coloris anodisés dans le secteur du bâtiment
  • 包装和机器无毒/无goût dans l '工业食品
铝
图0:铝硅联盟coulé,攻击着色剂avec de l '酸性钼钼,总含量200倍

铝的生产

L '提取économique de L '铝最独特可能à partir de la铝土矿。Le process de production comporte deux étapes fondamentales。

提取纯铝
La récupération de l 'alumine开始,par le concassage et le broyage fin de La铝土矿,puis son chauffage sous pressure avec de l 'hydroxyde de钠。铝酸钠和水溶钠的合成过程résidus非氧化降解,钛和硅。Des«水晶菌»羟基铝frais sont ajoutés pour déclencher la précipitation de l '羟基铝d '铝pur (Al(OH)3)。L 'eau est ensuite éliminée par煅烧à 1200°C, et il reste L '铝酸酐纯(氧化铝)。

l 'alumine en aluminum (procédé Hall-Héroult)
La chimie de La réaction de l ' al pure nécessite un procsus électrochimique pour extra l ' al de儿子氧化。Le point de fusion de l '氧化铝étant très élevé(2050°C), il est mélangé à de la cryolite, afin d 'abaisser Le point de fusion。

L ' électrolyse se déroule dans une une grande cuve d ' acier revêtu碳碳ou de石墨,碳碳的竞争者倒在管道électricité和碳碳阳极的块。Pendant l ' électrolyse, le carbone de l '阳极réagit avec l 'oxygène de l ' aluminum et, dans une réaction secondary aire, de l ' aluminum métallique est产品avec la formation de dio2 de carbone: 2Al2O3.+ 3C→4Al + 3CO2

Ce procédé permet d 'obtenir un al d 'une pureté de 99-99, 9%。伟大的宴会,生产的最utilisée倾倒的盟友,铝。

Alliages d 'aluminium

Comparé à l ' al pur, l ' ajout de très petites quantités d ' éléments d ' alliage à l ' al peut augmenter la résistance à la traction, la limitite d ' élasticité et la dureté。Les éléments d 'alliage Les加上重要的sont Si, Mg, Cu, Zn和Mn。ce composés, pour la plupart eutecdies, doivent être finement dispersés au moyen d 'un过程de辛苦à chaud avant que l 'alliage puisse être travaillé à froid。

Vieillissement des alliages d ' aluminum
我们的联盟,我们的联盟,我们的联盟,我们的联盟,我们的联盟,améliorer我们的联盟,propriétés mécaniques。Ce processus peut être réalisé自然元素与人工元素。
  • Durcissement natural par vieillissement(典型例子,AlCuMg)。Après le recuit de mise en solution, la pièce est trempée et, par conséquent, la précipitation d 'Al2Cu dans la solution solid est éliminée。Le vieillissement de la pièce se déroule ensuite à température ambiante。吊坠的过程,le réseau d’aluminum précipite le cuivre de la solution sursaturée。La déformation résultante produite dans le réseau d ' aluminum entraîne une augmentation de La résistance et de La dureté。Le procsus要求5 à 8小时。
  • 这是一种让人难以理解的东西,让人难以理解的东西déroule à une température élevée,让人难以理解的东西réduire。Avec un alliage AlMgSi, par example, le vieillissement se product en 4-48 heures à 120-175°C après un recuit de mesle en solution et une trempe。La précipitation de La phase Mg2Si producit une déformation interne dans le réseau d ' aluminum, entraînant une augmentation de La résistance et de La dureté。
腐蚀铝联盟
法国元首éléments法国铝腐蚀联盟,法国腐蚀联盟,法国腐蚀联盟magnésium,法国锌和法国manganèse。硅等影响les propriétés mécaniques et la résistance à la腐蚀et peuvent être soit des impuretés, soit des éléments d 'alliage, selon la pureté requise et l 'application。

利用courantes des alliages d ' aluminum de corroyage:
  • 牌匾utilisées dans l 'ingénierie mécanique et la construction de moules pour products laminés, tel que les tôles et les bandes, ainsi que les products plaqués tel que les radiateurs et les échangeurs thermiques
  • Tôles plaquées浇注产品半成品spécifiques destinés à la construction aéronautique ou aux applications décoratives telles que les habilages et les réflecteurs
  • 应用dans les domaines de l 'ingénierie mécanique, du transport automatisé et de l ' électrotechnique, ainsi que les products de sport et de loisirs à résistance élevée,告诉que les fixations de snowboard and pignons de VTT
  • 铝业renforcé工业纤维aéronautique et aérospatiale


铝
图1:alliage d’aluminum 2024, coulé, présentant une précipitation eutectique au niveau des joint de晶粒,无攻击,粗度200x

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图2:comme la Fig. 1, homogénéisé,无攻击,粗量200x

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图3:comme la图2,laminé à chaud,无攻击,粗量200x

铝联盟coulés
Les coulées d ' al sont alliées principalement pour améliorer Les propriétés mécaniques du métal, et sont différenciées leurs principaux的功能éléments d 'alliage:硅,magnésium et cuivre。Les teneurs en alliage supérieures à la saturation de la solution solid sont précipitées sous forme de métal pur, tel que du silicium, ou sous forme d ' eutectites et de phases intermétalliques。

Le silicium améliore l 'aptitude au coulage de l ' al。Dans les alliages eutecects tels que l’alsi12, de petites quantités de钠sont ajoutées avant la coulée, afin de raffiner l’eutectique。连接过程,au lieu de précipiter sous forme d 'aiguilles ou de斑块grossières(图4),le siicium forme uneutectique très fin avec la solution α-solid(图5)。L 'effet de la trempe dans ces alliages est très failed;这是我最喜欢的东西magnésium,我最喜欢的东西être。

Les alliages coulés dotés de propriétés spécifiques sont utilisés dans différents groupes de products, notamment pour la fabrication de活塞,de paliers lisses, de pièces pour la construction mécanique, de culass et d ' étriers de frein。

Quelques的例子des加上重要的alliages de fonderie et leurs propriétés
硅铝合金10毫克 Durci par vieillissement。Résistant aux振动和à la腐蚀
硅铝合金51 Durci par vieillissement。Bonne aptitude au coulage pour le soudge和les sections fine
AlMg3. Résistant à l 'eau de mer
硅铝合金25+ CuNi Durci par vieillissement。Alliage spécial pour les活塞;résistant à l 'usure grâce à sa teneur élevée en Si
AlMgSiPb Adapté à l’use
硅铝合金93. 世界联盟灌coulée,等联盟加重要的灌模压

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图4:铝硅coulé,非affiné, 500x

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图5:铝硅coulé, affiné, 500x


La métallographique de l ' aluminum和de ses alliages

La métallographie de l '铝est utilisée dans le contrôle de La qualité pour déterminer La taille des晶粒et identifier les défauts de微观结构sur les échantillons polis et traités par攻击。En奥特,une vérification des échantillons est souvent effectuée pour déceler les impuretés, telles que les氧化物ou les铝锆。

在évalue la forme, la répartition des phase et l ' éventuelle porosité d ' un alliage d ' aluminum coulé。Dans les matériaux de corroyage, on检查les défauts résultant du procsus de laminage et d挤压et les épaisseurs de placage mesurées。

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图6:氧化铝表面coulé加压,50x

Les défis de la métallographique de l ' aluminum et de ses alliages

Les défis métallographiques que component l ' aluminum et ses alliages vary considérablement en function de la pureté du métal。
  • À措施,que la pureté增强,l ' aldevient加趋势和加明智的déformations mécaniques和其他的。丹斯l ' al de haute pureté, le prépolissage peut provquer des déformations profondes。Par ailleurs, les磨料prépolissage et de polissage,告诉que le颗粒碳化硅和金刚石,peuvent s 'enfoncer dans la surface。
  • 加上"友谊之家"加上"友谊之家"Les alliages coulés sont relative facilities à préparer。先生特,铝的矩阵être bien polie pour éviter les errerurs d 'interprétation de la structure。
Aperçu des défis et solutions métallographiques
挑战: 解决方案:
L ' al pur est très倾向,明智,déformations mécaniques,和 prépolissage计划avec des feuilles SiC箔ou des纸les加鳍的可能性
碳化物,硅和金刚石的微粒微粒表面échantillon Le polissage diamanté et/ou Le polissage最后的祝福être suffisamment长倒éliminer toutes les微粒incrustées
Les alliages de corage forment travaillés et déformés sont difficiles à对比器,rendant difficile l 'interprétation de la结构 - Polissage最终速溶硅胶悬浮液colloïdale
-阳极氧化avec du réactif de Barker

Lisez la suite pour obtenir une description détaillée de la méthode de préparation de al et de ses alliages aux fins d 'une analysis métallographique rapide et précise。

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图7:金刚石颗粒incorporées dans de l ' al pur après polissage à 3 μm,粗光度200x

Préparation de l ' aluminum et de ses alliages: tronçonnage et enrobage

Le tronçonnage铝制行李和铝制联盟。
  • 倒le tronçonnage de l ' aluminum, utilisez une硅酸盐tronçonnage en carbure de硅杜尔,adaptée aux métaux非费雷克斯。
  • 倒我的行李,恩树脂Phénolique est généralement suffisante。好菜,馅饼和面包碎肉和面包échantillons destinés à氧化活性物质être enrobés dans des résines époxy à氧化活性物质,绿色物质échantillon dépasser à l 'arrière de enrobage, afin de fournir des contacts électriques。
倒点开胃酒

Préparation de l ' aluminum et de ses alliages: prépolissage mécanique et polissage diamanté

Pour le traitement de l ' al et de ses alliages, nous advice un prépolissage mécanique, suivi d 'unpolissage镶人造钻石.倾倒无垢échantillons铝和腐蚀的同盟,勒polissage electrolytiqueEst également recommandé。

Prepolissage mecanique

Le prépolissage计划doit être effectué avec Le grain Le plus fin可能,afin d ' éviter toute déformation mécanique过度。
  • La dureté, le taille et le nombre d ' échantillons doivent être pris en compte。Toutefois, même pour les échantillons d ' aluminum pur de grande taille, un prépolissage plan avec un纸原文如此或者一个feuille SiC箔500#Est généralement suffisant。
  • 伟大的法国pièces coulées欧洲联盟être prépolies欧洲feuille SiC铝箔220#320 #.这是最重要的力量prépolissage soit réduite, afin d ' éviter une déformation profonde et réduire摩擦入口lafeuille SiC箔欧勒纸原文如此De prépolissage et la surface De l ' échantillon。

Polissage镶人造钻石

Le polissage diamanté doit être effectué jusqu ' à ce que toues les rayures profondes auprépolissage aient été éliminées。Si les组分溶解液dans l 'eau doivent être identifiés, nous建议un polissage avec une悬浮液diamantée et un luun sans eau。

Polissage final pour l ' aluminum pur et les alliages d ' aluminum: la séquence de Polissage /examen
  • 授之以polissage。Après 1分钟de polissage avec la悬挂OP-U,检查员l ' échantillon au显微镜。
  • Si nécessaire, polissage pendant une minute supplémentaire, puis examinez à nouveau l ' échantillon。
  • 中文:séquence de polissage/d ' examen jusqu ' à atteindre la qualité requise。
  • Si des微粒de金刚石se sont enfoncées dans la表面lors du polissage, elles peuvent conduire à des interprétations erronées de la结构。Par conséquent, la séquence de polissage/d 'examen peut être相对longue。Répétez la séquence jusqu ' à ce que vous ne parveniez + à distinguer à l ' euril nu les zones brillantes et ternes à la surface de l ' échantillon。
  • 环境三十秒先来后到的波兰,在波兰的衰败中,在法国的衰败中,在法国的衰败中,在法国的衰败中,在法国的衰败中,在法国的衰败中,在法国的衰败中,在法国的衰败中,在法国的衰败中,在法国的衰败中,在法国的衰败中,在法国的衰败中。
  • Enfin, rincez à nouveau l ' échantillon à l ' eau claire, puis séchez-le。
附言:一polissage trop long avec la悬浮液二氧化硅OP-S NonDrypeut causer un relief prononcé, voir la Fig. 11

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* Alternativement,MD-Dac

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*倒éviter les rayures grossières, la树叶味SiC箔欧勒纸原文如此Peuvent être frottés avec de la cire avant leprepolissage
* * Alternativement,MD-Dac

铝
*倒éviter les rayures grossières, la树叶味SiC箔欧勒纸原文如此Peuvent être frottés avec de la cire avant leprepolissage

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图9:铝硅coulé, après polissage diamanté à 3 μm;De petites rayures sont encore看得见,总金额200倍

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图10:结构标识à细胞,图9,细微之处必然存在悬挂OP-U.La matrice est bien pole and l ' eutitique est + contrastée,总发行量200倍

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图11:铝硅coulé,多角形热带长叶缘悬挂OP-S, les précipités de silicium se détachent en relief,总发行量100倍

Polissage electrolytique

Le polissage électrolytique al permet d 'obtenir une surface豁免射线。Il est fréquemment utilisé lors du contrôle qualité, car Il product des résultats rapides et reproduction。Toutefois, il n 'est pas recommandé pour de nombreux échantillons d 'alliages coulés, en raison des nombreuses phases différentes des alliages coulés。

铝的腐蚀同盟
Le polissage électrolytique est particulièrement adapté à l ' al pur et aux alliages de腐蚀。
  • 倒酒tâches courantes de détermination de la taille des grain à un毛量100倍,un prépolissage avec unefeuille SiC箔1000#suffisant。
  • Les表面laminées ou étirées ne nécessitent ni prépolissage, ni polissage。
  • 倒铝和检查précis des formes de晶粒,échantillon doit recir un prépolissage fin à2000 #Et parfois même à4000 #Avant le polissage électrolytique。

En anodisant l ' échantillon avec du réactif de Barker après le polissage, vous obtiendrez un contraste de couleur particulièrement adapté à l ' évaluation de la taille des grains。倾obtenir l ' effet de couleur,观察l ' échantillon sous une lumière polarisée avec une lame teinte sensible au λ1 / 4。

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图12:tôle plaquée, anodisée, les zones des grains sont claiure visibility et adaptées à l’analyse automatique des images;Lumière polarisée avec lame teinte sensible λ1 / 4,毛量100x

Découvrez les paramètres du polissage electrolytique 这是我们的应用 这里

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图13:Pièce pressée en aluminum,宏攻击,révélation de précipités primaires et hétérogènes

攻击铝和盟友

Lors du traitement de l ' al ' et de ses alliages, des réactifs de宏攻击sont utilisés pour évaluer la taille des晶粒,mais également pour mettre en évidence les vines résultant de l '挤压et révéler les cordons de soudous。先行进攻,échantillon doit recevir un prépolissage先行进攻feuille SiC箔1200#2400 #

我们的理由是possibilités铝的联盟,我们的différentes阶段的发展être要求identifiées某些联盟的复合材料。Toutefois, les phase共tectique sont parfois reconnaissance可侦察à la forme typque de leur共tectique。

某些阶段的conues ont les couleurs caractéristiques suivantes:
  • Si:灰
  • 毫克2中文:蓝色foncé terni pendant le polissage (dans une pièce coulée: caractères chinois)
  • 艾尔2Cu: brun rosé, couleur cuivre
  • 艾尔6Gris clair
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图14:AlSi64Coulé, les différentes阶段可识别à leur couleur典型,毛量500x

Détermination manuelle de la taille des grains dans les alliages de corroyage

当然spécifications pour les alliages de corroyage nécessitent une détermination«manuelle»de la taille des grains, car l 'analyse de l 'image n 'est pas assz précise。En奥特,les alliages de corroyage不la structure est forment déformée,告诉que le feuilles ou les tôles très罚款,sont difficiles à对比avec des réactifs d '攻击烟囱。Ceci peut rendre difficile l '分析图像自动。

Il est recommandé d ' anodiser l ' échantillon avec le réactif de Barker, puis d ' évaluer«manuellement»la结构au显微镜。

解决方案d 'attaque

尊敬我们précautions de sécurité标准的产品。

Macro-attaque
倒l ' aluminum pur 90毫升酒
15毫升盐酸
10毫升氢氟酸
攻击en profondeur pour révéler la结构树形第一
100毫升香水
10-25克氢氧化钠

Micro-attaque
Réactif de Flick:攻击关节的颗粒倾倒la plumpart des类型的铝和铝
90-100毫升酒
0,1-10毫升盐酸氢氟酸
Réactif迪克斯和凯勒:攻击表面的颗粒倾倒铝的联盟和曲线;方便également pour l ' aluminum pur
190毫升香水
5毫升硝酸
10毫升盐酸
2毫升盐酸氢氟酸
Réactifs d ' attack colorante: 酸钼溶液conformément à
Klemm ou Weck

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图15:铝同盟expérimental avec 6% de Si et 10% de cuivre,无攻击力

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图16:identique à la图15,mais traité par攻击pendant 30秒avec 1 g d ' acid钼酸丹200 ml d 'eau + 6 g de chlorure d '铵。Le silicium est bleu foncé et se disue du CuAl2grisatre

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的简历

La fail densité, La grande solidité et La résistance élevée à La腐蚀al ' al et es alliages en font un matériau de choix pour de nombreuses application dans les secteurs de l automobile, de l 'aéronautique, de l 'aérospatiale, du conditionnement et aures industries。

La métallographie de al ' al et de ses alliest utilisée dans le contrôle de La qualité pour déterminer La taille des晶粒et évaluer les相,les impuretés et les défauts mécaniques。

L ' aluminum pur est très sensible aux déformations et, par conséquent, le prépolissage ne doit pas être effectué avec des grain grossiers。一polissage最终très微量二氧化硅悬浮液nécessaire倾倒保险公司l ' élimination complète钻石微粒incrustées la表面du spécimen。

Le polissage des alliages d ' al coulés est une tâche相对容易。Pour l ' évaluation de la taille des grains, l ' anodisation avec le réactif de Barker product duit un meilleur contraste que l ' attque chimique。我们différentes我们的联盟coulés peuvent être identifiées我们的联盟caractéristique,我们的联盟解决方案spécifiques我们的联盟préférentiellement某些阶段。

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