金属合金进行正常及非正常热处理后，合金正常及非正常金相制样组织的显示、特征、判定及分析，总结出在硬铝合金金相检验的工作中应注意到的一些重要问题？

一、强化效果

硬铝合金的成份与机械性能的关系，是由合金中制样形成的强化相所决定的。合金中铜与镁的比值不同，形成的强化相亦不同，其强化相与强化效果也不同。镁含量低时，形成的主要强化相是θ(CuAl2)相，当镁量增加时，θ相减少，而形成强化效果比θ相更大的、并具有一定耐热性的S(Al2CuMg)相。进一步增加镁含量，则相继形成强化效果较差的T(Al6CuMg4)相与β(Al3Mg2)相。当铜与镁的比值一定时，铜和镁的总量愈高，强化相数量愈多，强化效果愈大。

二、显微组织

铝合金的显微组织显示大多采用氢氟酸水溶液作侵蚀剂。

Ly12固溶化处理加自然/人工时效后的正常显微组织应是在α固溶体基体上均匀分布S相和θ相(图一)。

由于合金的非平衡冷却，特别是合金的偏析，使铸态合金中，尤其在铸件心部偏析严重，于α晶界处出现部分(α+θ)、(α+S)二元共晶，甚至还有少量的(α+S+θ)三元共晶;同时，淬火冷却速度也会造成相同的影响，当淬火冷却速度低时，由于淬火过程中强化相沿晶界大量析出(图二)，而降低时效强化效果和增大晶间腐蚀倾向。可见强化相沿晶界分布，对硬铝合金的强度及抗蚀性都有着非常不利的影响。

其实对于那些可以进行淬火和用时效提高强度的金相制样合金，本无须专门进行均匀化退火，因为淬火加热时就会使合金成分均匀。但我们对此试样直接进行497±3.5℃/20min水淬固溶化处理，或是先采用490℃/120min均匀化退火，再进行固溶化处理后，却并没有改变其强化相的分布情况，其组织形态均与图二所示相似。

对此，我们认为一是由于均匀化退火保温时间不够，再者也是限于固溶化加热温度区间的限制。与图一相比，我们也会看到，图二所示的组织晶粒明显粗大，这是否也是影响其合金元素扩散的因素之一。似乎只有通过冷变形加工方可细化晶粒，同时这也应该有助于其成分的均匀化。

三、强化相的鉴别

依据资料，对硬铝合金中的S相和θ相可采用磷酸水溶液染色，此时S相呈暗棕色，θ相不变色(图三)，但采用常规的氢氟酸侵蚀剂，上述两种强化相也同样因灰度差异而很容易鉴别(图四)。

四、过烧组织

硬铝合金的热处理特性是强化相的充分固溶温度与(α+S+θ)三元共晶温度的间隙很窄。Ly12合金的S相和θ相完全溶入α固溶体的温度非常接近于三相共晶(α+S+θ)的熔点507℃。所以硬铝合金淬火加热的过烧敏感性很大。

有资料称:在不经过试剂侵蚀的抛光态下，如发现有球状共晶相存在，则说明已过热或轻微过烧。若发现有明显的晶界显示出来，特别在三个晶界的交点处粗化呈黑色三角相，这说明已熔化，达到过烧程度。

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但是我们知道，过热一般是指在固相区长时间保温，造成晶粒长大，而过烧是加热温度已进入固一液两相区，通常是晶界已开始熔化。图五所示即为经510±3.5℃/20min水冷处理后的组织，除了共晶复熔球，晶界变粗及三角晶区都已出现。

图六为经540±3.5℃/20min水冷处理后的组织，此时晶界变粗及三角晶区更为明显，同样也有共晶复熔球存在。

所以从这个意义上说，在实际的金相制样检验中，是几乎不可能遇到硬铝合金的过热组织—即相当粗大的α相晶粒，同时相关标准中也不以此作为判定过热与否的依据—除非是在α相区或接近的温度下做相当长时间的保温，但这在实际生产中也几乎是不可能出现的。既然是“共晶”复熔球或称“液相球”，就已经说明其淬火加热温度进入了固—液两相区，就不再是“说明已过热??”，而是真正的过烧了。