一种具有等轴晶粒的铝及铝合金板带低倍晶粒度简易检测方法技术

本发明专利技术公开了一种具有等轴晶粒的铝及铝合金板带低倍晶粒度简易检测方法。首先按照GB/T 3246.2

【技术实现步骤摘要】
一种具有等轴晶粒的铝及铝合金板带低倍晶粒度简易检测方法
一、
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[0001]本专利技术属于铝板带低倍晶粒度检测
，具体涉及为一种具有等轴晶粒的铝及铝合金板带低倍晶粒度简易检测方法。
二、
技术介绍
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[0002]截止目前，铝加工行业对变形铝及铝合金制品组织检验
‑
低倍组织检验方法是按照GB/T 3246.2
‑
2012(变形铝及铝合金制品组织检验方法第2部分：低倍组织检验方法)的标准进行检验的。该标准在对铝及铝合金板带的低倍晶粒度检测的具体方法规定如下：
[0003]1)试样制备：横向取板条30mm宽，长度若干；
[0004]2)将试样在如下试验溶液中浸蚀若干分钟，试验溶液要求如下：1XXX、3XXX、5XXX及8XXX系列的检查晶粒度用试样，被检查面应浸入特强混合酸溶液(2.1)或强混合酸(2.2)中，在室温下浸蚀适当时间，或用浸蚀剂反复擦拭试样检查面，然后立即用水冲洗，可反复进行多次，直至晶粒显现清楚为止；2XXX、4XXX、6XXX和7XXX系列的检查晶粒度用试样，被检查面应浸入氢氧化钠溶液(2.3)、高浓度混合酸(2.4)或强混合酸(2.2)中，在室温下浸蚀适当时间，或用浸蚀剂反复擦拭试样检查面，然后立即用水和硝酸溶液(2.5)清洗，直至晶粒显示清晰为止。标准中所述的2.1至2.4的试液如下：
[0005]2.1特强混合酸溶液：将氢氟酸(ρ1.15g/mL)、硝酸(ρ1.40g/mL)和盐酸(ρ1.19g/mL)以(1+5+15)的体积相混合混匀。
[0006]2.2强混合酸溶液：将氢氟酸(ρ1.15g/mL)、硝酸(ρ1.40g/mL)、盐酸(ρ
[0007]1.19g/mL)和水以(1+5+15+42)的体积相混合混匀。
[0008]2.3氢氧化钠溶液的浓度为150g/L～250g/L。
[0009]2.4高浓度混合酸溶液：将氢氟酸(ρ1.15g/mL)、硝酸(ρ1.40g/mL)、盐酸(ρ1.19g/mL)和水以(2+1+1+76)的体积相混合混匀。
[0010]3)晶粒度检查：具有等轴晶粒的试样，应按照晶粒度分级标准进行评定。
[0011]现有国标中对低倍的检测中，采用的4种试验溶液为氢氟酸、硝酸、盐酸的混合液，或者是氢氧化钠溶液等高腐蚀性溶液，该标准检测的前提是要对试样进行浸蚀，而且其浸蚀液为当下控制较严格的酸碱试剂，存在不安全且成本高的问题，该方法浸蚀较危险且有时需要浸蚀多次并擦拭，更突出的问题是浸蚀液用过之后难于处理，造成污染，不利于环保。
三、
技术实现思路
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[0012]本专利技术要解决的技术问题是：针对现有国标GB/T 3246.2
‑
2012变形铝及铝合金制品组织检验方法存在的不足之处，本专利技术提供一种具有等轴晶粒的铝及铝合金板带低倍晶粒度简易检测方法。本专利技术简易检测方法中，不需要对试样进行强酸碱浸蚀，就能够间接判定铝合金的低倍晶粒度。本专利技术通过检测样与标准样表面粗糙度的对比，实现检测样晶粒
度的判定。本专利技术方法解决了现有技术中存在的问题，并且操作简单、使用安全、节约能源、减少了强酸碱的后期处理，成本低。
[0013]为了解决上述问题，本专利技术采取的技术方案是：
[0014]本专利技术提供一种具有等轴晶粒的铝及铝合金板带低倍晶粒度简易检测方法，所述简易检测方法包括以下步骤：
[0015](1)标准样的制备：
[0016]1)按照GB/T 3246.2
‑
2012变形铝及铝合金制品组织检验方法第2部分规定的低倍组织检验方法，检验出一级晶粒度至八级晶粒度的试样；
[0017]2)将步骤1)检测出的试样分别按照GB/T228.1
‑
2021金属材料拉伸试验标准，制成哑铃型拉力样；
[0018]3)将步骤2)制成的哑铃型拉力样分别在万能拉力机上进行拉断，拉断后分别标注所对应的低倍晶粒度级别，作为标准样；
[0019](2)被检样的制备：
[0020]1)按照GB/T228.1
‑
2021金属材料拉伸试验标准，将具有等轴晶粒的铝及铝合金板带样品制成哑铃形拉力样；
[0021]2)将步骤1)制备的拉力样在万能拉力机上进行拉断，得到被检样的断后样，将所得断后样与步骤(1)所得标准样进行平行段的表面粗糙程度对比，经过对比，确定被检样的低倍晶粒度级别。
[0022]根据上述的具有等轴晶粒的铝及铝合金板带低倍晶粒度简易检测方法，所得哑铃形拉力样中，拉力样的总长度Lt为180
±
1mm，平行长度Lc为75
±
2mm，拉力样平行长度的宽度b0为12.5
±
0.05mm，拉力样中过度弧半径R为20～22mm(试样加工后精度及形状公差符合GB/T228.1
‑
2021)。
[0023]根据上述的具有等轴晶粒的铝及铝合金板带低倍晶粒度简易检测方法，在万能拉力机上进行拉断时，拉力机的横梁位移速度为2mm/分钟。
[0024]根据上述的具有等轴晶粒的铝及铝合金板带低倍晶粒度简易检测方法，被检样的晶粒度级别为等轴晶粒，其状态为铝合金状态中的完全退火的O状态、H111状态、T4状态和T6状态中的任一种。
[0025]根据上述的具有等轴晶粒的铝及铝合金板带低倍晶粒度简易检测方法，将所得断后样与步骤(1)所得标准样进行平行段的表面粗糙程度对比时，被检样和标准样为同种铝及铝合金、同一状态，二者拉伸时的拉力机的横梁位移速度相同。
[0026]本专利技术简易检测方法中，当被检样表面与标准样一级晶粒样的粗糙度接近或更细腻时，该被检样的低倍晶粒级别认定为低倍一级晶粒；当被检样拉伸后表面比一级晶粒面粗糙但又比二级晶粒样细腻时，判定为二级晶粒；以此类推。
[0027]本专利技术根据试样拉断后表面粗糙度来间接判断低倍晶粒度的检测原理如下：
[0028]铝合金试样形变过程中产生表面粗糙，其影响因素主要有试样内部组织和试样外部拉伸条件两个方面。其中材料组织对试样表面粗糙度的影响主要是材料内部晶粒大小的影响，拉伸条件主要是指拉伸后的伸长率。多晶体形变时每一个晶粒的取向相对于力轴的软、硬情况不同，各晶粒形变的先后以及形变量也不同，其中软取向的晶粒变形量大，硬取向的晶粒变形量小；而对于每个晶粒来说，变形也是不均匀的，通常晶粒中心区域的变形量
较大，晶界及其附近区域的变形量较小。细小晶粒的晶粒内部和晶界附近的应变量相差较小，有助于变形的均匀过渡和保持表面的平滑；反之，粗大晶粒的晶粒内部和晶界附近的应变量相差较大，晶粒之间的变形难以彼此协调，变形不够均匀。因此，晶粒力学行为的各向异性，在宏观上造成了凹凸不平的表面结构而形成“表面粗糙”的缺陷。越大的拉伸量使其表面和心部的形变差异越大即形变越不均匀，研究结果揭示了材料表面粗糙度与晶粒大小呈正比关系，晶粒越粗大，材料表面在拉伸后越粗糙。同样晶粒度材料拉伸后的表面粗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有等轴晶粒的铝及铝合金板带低倍晶粒度简易检测方法，其特征在于，所述简易检测方法包括以下步骤：(1)标准样的制备：1)按照GB/T 3246.2
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2012变形铝及铝合金制品组织检验方法第2部分规定的低倍组织检验方法，检验出一级晶粒度至八级晶粒度的试样；2)将步骤1)检测出的试样分别按照GB/T228.1
‑
2021金属材料拉伸试验标准，制成哑铃型拉力样；3)将步骤2)制成的哑铃型拉力样分别在万能拉力机上进行拉断，拉断后分别标注所对应的低倍晶粒度级别，作为标准样；(2)被检样的制备：1)按照GB/T228.1
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2021金属材料拉伸试验标准，将具有等轴晶粒的铝及铝合金板带样品制成哑铃形拉力样；2)将步骤1)制备的拉力样在万能拉力机上进行拉断，得到被检样的断后样，将所得断后样与步骤(1)所得标准样进行平行段的表面粗糙程度对比，经过对比，确定被检样的低倍晶粒度级别。2.根据权利要求1所述的具有等轴晶粒的铝及...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋喜波，柴明科，李克振，荆照锋，
申请(专利权)人：河南明晟新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：