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　　0 序言

　　XX公司在制造6060-T5压块铝型材时，经热挤压、在线水淬、矫直、锯切、时效、检测、包装，备货至顾客处精切、机加工、研磨去毛刺、清洗、备货，终端顾客装配、闪电冲压、水检。在水检时辨认出个别铝型材侧表层出现外泄。为了弄清外泄的原因，对冲压瑕疵件（以下简称瑕疵件）进行宏观经济无腺分析、低倍组织机构检查和、机械操控性试验和造影组织机构检查和及分析，以确定其瑕疵的性质和产生的原因，以便在制造中避免此类瑕疵。

　　1 瑕疵件分析操作过程

　　1.1 宏观经济无腺分析

　　图1为瑕疵件的宏观经济无腺照片，冲压件外泄边线位于内腔底部，对泄露边线进行渗入检测后，检视到一条长度约为5mm裂缝类瑕疵，如箭头右图。

　　a 渗入检测前 b 渗入检测后

图1 送检待测宏观经济无腺

　　1.2 低倍检视

　　铝型材切面和侧表层经强混和酸水溶液常压下Sonbhadra适度时间后的低倍组织机构特点如图2、图3右图。冲压件粘毛口的切面待测的低倍组织机构特点如图4右图。

　　从图2能窥见，铝型材助松孔隙细小、四面孔隙粗大，外表层孔隙较粗大，孔隙度为M-12.5级。从图4能窥见，冲压区右侧的孔隙体积显著比右侧孔隙体积大，结合顾客的冲压工艺，可知冲压时的主熔化挖仔庄右侧外表层，助焊剂依靠基体传导的热量熔化，进而将外接管冲压在工件上。右侧基体在冲压操作过程中长时间熔化，其孔隙体积显著高于同侧基体。

　　图2 铝冲压件（切面孔隙无腺）

　　图3 铝冲压件（外表层孔隙无腺）

　　图4 铝冲压地区切面孔隙无腺

　　1.3 机械操控性

对瑕疵件的边沿粗晶区和助松分别制取中国重汽待测（采样边线参考图2），操控性试验结果如表1。

　　表1 机械操控性对照

　　表1说明，边沿粗晶区的强度小于助松约30MPa，边沿粗晶导致铝型材操控性不均。

　　1.4 造影组织机构分析

　　在渗入检测辨认出裂缝的边线制取金相待测，组织机构无腺如图5～图8右图。可见，微裂缝呈沿晶走向，部份微结构边线能检视到微结构过烧后呈现的熔融形态，许多微结构显著已经裂开，部份三叉微结构处形成较大的间隙，说明该地区受高温出现了过烧。

　　图5 铝冲压组织机构无腺 200X 图6 组织机构无腺 400X

　　图7 铝冲压组织机构无腺 1000X 图8 组织机构无腺 1000X

　　2 实验方法与校正

　　2.1 讨论

基于上述分析操作过程，同时因铝合金的导热系数、比热容等都很大。冲压加工时必须采用能量集中、功率较大的热源，因此冲压热处理可强化的铝合金时，冲压林宏吉使沟槽附近地区的操控性变坏。初步得出结论：铝型材切面中部孔隙细小，四面孔隙粗大，外表层孔隙较粗大。进而顾客闪电冲压加工时出现瞬态高温，较容易诱发外表层粗晶地区出现过烧并沿微结构开裂。

　　XX公司希望在满足国家标准的条件下通过对成份进行适度调整、恰当控制，增加熔解减缓原素Mn、Cr和Ti的占比来提高熔解的温度、减缓孔隙长大，进而达到孔隙明晰的目的。

　　2.2 校正

　　XX公司试作一炉圆铸锭，用试作棒制造出6060-T5压块铝型材（以下简称试作件）的成份与瑕疵件的成份对照如表2。

表2 6060铝合金成份

　　2.2.1 试作件低倍组织机构检视

　　试作件切面经强混和酸水溶液常压下Sonbhadra适度时间后的低倍组织机构特点如图9，从图2 冲压件（切面孔隙无腺）与图9的对照检视中能窥见:试作件切面四面孔隙得到显著明晰，四面孔隙大小与铝型材助松孔隙无显著差别。

　　图9 试作件（切面孔隙无腺）

　　2.2.2 机械操控性

　　对试作件的边沿足部和助松分别制取中国重汽待测（采样边线参考图9），操控性试验结果如表3。

　　表3 机械操控性对照

　　表3说明，试作件结权和助松的机械操控性已无显著差别，结合表1及图9，可推断出通过对成份的适度调整，增加熔解减缓原素Mn、Cr和Ti的占比，边沿足部的孔隙已得到明晰。

　　2.2.3 试作件造影组织机构分析

模拟顾客闪电冲压条件加工试作件后在其外表层与瑕疵件出现冲压裂缝的相同边线制取金相待测，其造影组织机构如图10～图12。

　　从图10～图12中未辨认出沿晶开裂现象，且试作件造影组织机构未辨认出复熔共晶球、微结构局部复熔加宽和复熔三角形。故判定其造影组织机构无过烧、沿晶开裂瑕疵。

　　图10 6060冲压组织机构无腺 200X

　　图11 组织机构无腺 400X

　　图12 6060冲压组织机构无腺 1000X

　　3 实验结果分析

通过以上对照实验分析，适度提高Mn、Cr和Ti的含量能够明晰6060铝型材的孔隙。锰能阻止铝合金的熔解操作过程，提高熔解温度，并能显著明晰熔解孔隙，熔解孔隙的明晰主要是通过MnAl6化合物弥散质点对熔解孔隙长大起阻碍作用。钛是铝合金中常用的添加原素，以Al-Ti或Al-Ti-B中间合金形式加入，钛与铝形成TiAl3相，成为结晶时的非自发核心，起明晰铸造组织机构和沟槽组织机构的作用。铬在铝中形成的（CrFe)Al7和（CrMn)Al12等金属间化合物，可阻碍熔解的形核和长大操作过程。

　　4 结论

用户采用XX公司制造的6060-T5压块铝型材在冲压后出现外泄现象。通过对外泄足部高倍及低倍金相的检视及分析得知：外泄足部存在微裂缝，而微裂缝与材料的孔隙粗大有直接的关系。通过孔隙明晰和提高熔解温度，能有效地改善冲压开裂现象。适度提高Mn、Cr和Ti的含量能够提高熔解温度，减缓熔解孔隙长大，进而达到明晰孔隙的目的。铝型材孔隙明晰后，操控性更均匀，冲压处理的热效应不足以诱发孔隙明晰后的铝型材出现过烧、沿晶开裂。