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針孔是鋁合金在凝固過程中,溶解在鋁溶液中的氣體(99%H2)逸出后又沒有完全浮到鋁液表面造成的。
鋁合金在熔煉和澆注時,會吸入大量的氫氣,冷卻時則因溶解度的下降而不斷析出。鋁合金中溶解的氫,其溶解度隨合金液溫度的升高而增大,隨溫度的下降而減少,由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)時,氫在鋁合金中的溶解度下降19倍。因此鋁合金液在冷卻凝固過程中,當(dāng)氫的含量超過了其溶解度時即以氣泡的形式析出。因過飽和的氫析出而形成的氫氣泡,若來不及上浮排出,就會在凝固過程中形成細小、分散的氣孔,即通常所說的針孔。在氫氣泡形成前達到的過飽和度是氫氣泡形核數(shù)目的函數(shù),而氧化物和其他夾雜物則其氣泡核心的作用。
對鋁合金而言,如果結(jié)晶溫度范圍較大,則產(chǎn)生網(wǎng)狀針孔。這是因為在一般鑄造生產(chǎn)條件下,鑄件具有寬的凝固溫度范圍,使鋁合金容易形成發(fā)達的樹枝狀結(jié)晶。在凝固后期,樹枝狀結(jié)晶間隙部分的殘留鋁液可能相互隔絕,分別存在于近似封閉的小空間中,由于它們受到外界大氣壓力和合金液體的靜壓作用較小,當(dāng)殘留鋁液進一步冷卻收縮時能形成一定程度的真空,從而使合金中過飽和的氫氣析出并形成針孔。
1. 檢驗規(guī)范:應(yīng)在有良好照明的條件下評定被檢位置的針孔度。根據(jù)機械加工的質(zhì)量,好適宜的照明角度應(yīng)沿與檢驗方向相反的方向成10°-15°
2. 表面條件:被檢表面應(yīng)潔凈,不準(zhǔn)有油脂和其他任何可能對檢驗結(jié)果有有害影響的雜質(zhì)。其機械加工方法應(yīng)能達到鑄造廠家與買方商定的好大表面粗糙度。該表面粗糙度應(yīng)能代表終加工后鑄件所要求的表面質(zhì)量。
注:還可以采用磨光后進行化學(xué)腐蝕的處理方法。磨光操作在顆粒尺度為20-28μm的砂紙上進行,磨光后在60℃至80℃的溫度下用10%至15%質(zhì)量濃度的氫氧化鈉水溶液進行腐蝕,直到在被檢表面上形成黑膜為止。沖洗后,用20%-30%質(zhì)量濃度的硝酸水溶液去除該黑膜。
3.檢驗條件:用裸眼或用放大倍數(shù)不超過10倍的放大鏡進行檢驗。
ISO 10049-1992 鋁合金鑄件針孔度目測評定法
JB/T 7946.3-1999 鑄造鋁合金金相.鑄造鋁合金針孔
鑄造鋁合金機械加工表面1cm2范圍內(nèi)孔洞的數(shù)量和尺寸稱為針孔度。針孔對鋁合金性能的影響主要表現(xiàn)在會使鑄件組織致密度降低,力學(xué)性能下降。
嚴重程度 | 參考圖像 | 在1cm2范圍內(nèi)孔洞的數(shù)量和尺寸 |
01 | 在被檢表面上無可見孔洞 | |
1 | ![]() | 不超過5個,其中4個不超過0.1mm,1個不超過0.2mm |
2 | ![]() | 不超過10個,其中8個不超過0.1mm,2個不超過0.2mm |
3 | ![]() | 不超過15個,其中12個不超過0.3mm,3個不超過0.5mm |
4 | ![]() | 不超過20個,其中14個不超過0.5mm,6個不超過1.0mm |
5 | ![]() | 不超過25個,其中15個不超過0.5mm,7個不超過1.0mm,3個不超過1.5mm |










