[發(fā)明專利]一種鋁基復(fù)合材料的內(nèi)部偏析的檢驗方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911389375.0
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111122457A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙楠;范農(nóng)杰;趙斌;鄧宏論;羅琨
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海凱利得新材料有限公司
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 鄭晨鳴

本發(fā)明屬于材料檢測領(lǐng)域，公開了一種鋁基復(fù)合材料的內(nèi)部偏析的檢驗方法，包括以下步驟：(1)將鋁基復(fù)合材料切割成多個塊體；(2)將步驟(1)所得塊體的切割面進行噴砂處理，對噴砂后的切割面進行觀測。本發(fā)明通過噴砂鋁基復(fù)合材料的表面，根據(jù)表面顏色的差異判斷材料內(nèi)部是否存在偏析，所述檢驗方法簡單、方便，儀器設(shè)備要求低，檢測成本低，效率高，準(zhǔn)確率高，能夠直觀反應(yīng)偏析程度，實用性強。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料檢測領(lǐng)域，特別涉及一種鋁基復(fù)合材料的內(nèi)部偏析的檢驗方法。

背景技術(shù)

在采用壓力鑄造工藝制備鋁基復(fù)合材料的過程中，因為鋁合金內(nèi)部Si、Fe等元素含量較高，以及冷卻結(jié)晶過程控制不當(dāng)，極容易在復(fù)合材料中形成嚴重的成分偏析(合金中各組成元素在結(jié)晶時分布不均勻的現(xiàn)象稱為偏析)，尤其是連續(xù)的、大面積組織偏析會直接導(dǎo)致復(fù)合材料在后期的機械加工和熱處理過程中發(fā)生開裂。因此，在生產(chǎn)過程中需對材料內(nèi)部的組織偏析進行檢測評估，避免材料在加工或使用過程中發(fā)生斷裂而失效。

對于復(fù)合材料內(nèi)部成分偏析的檢測方法可分為無損檢測和破壞性檢測。采用超聲波無損檢測材料內(nèi)部成分偏析時，由于復(fù)合材料內(nèi)部增強相界面的干擾，以及偏析組織與正常組織之間的聲阻抗差異較小，導(dǎo)致設(shè)備分辨率較低，檢出效果較差；且超聲波檢測過程對檢驗人員的經(jīng)驗、能力要求較高。采用金相法觀測材料內(nèi)部成分偏析時，由于檢測設(shè)備的尺寸限制，只能截取局部區(qū)域試樣進行檢測，該種方法不能直觀反映出偏析相的宏觀分布狀態(tài)，且制樣過程復(fù)雜，需經(jīng)過切割、研磨、拋光等過程，效率較低，僅適合微觀層面的偏析檢測。因此針對鋁基復(fù)合材料而言，超聲波探傷和金相法均不能直觀地反映出被檢材料內(nèi)部的宏觀偏析情況，且成本高，效率低。

因此希望提供一種成本低、效率高、且能直觀反應(yīng)偏析程度的檢測方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種鋁基復(fù)合材料的內(nèi)部偏析的檢驗方法，檢測成本低，效率高，能夠直觀反應(yīng)偏析程度。

一種鋁基復(fù)合材料的內(nèi)部偏析的檢驗方法，包括以下步驟：

(1)取樣，將鋁基復(fù)合材料切割成多個塊體；

(2)將步驟(1)所得塊體的切割面進行噴砂處理，對噴砂后的切割面進行觀測，是否出現(xiàn)顏色不均一的情況，若存在，則存在偏析，其中偏析區(qū)的顏色較深，非偏析區(qū)的顏色較淺；若不存在，則不存在偏析。

所述鋁基復(fù)合材料含有Si，所述Si的質(zhì)量分數(shù)高于2％。

優(yōu)選的，步驟(1)所述的鋁基復(fù)合材料為顆粒增強鋁基復(fù)合材料，所述顆粒增強鋁基復(fù)合材料包含增強體。

優(yōu)選的，所述增強體包括SiC；進一步優(yōu)選的，所述增強體還包括Al₂O₃或/和TiB₂。

優(yōu)選的，步驟(1)所述的鋁基復(fù)合材料采用壓力鑄造液相復(fù)合工藝制備得到，壓力鑄造液相復(fù)合工藝屬于本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)，主要包括將增強體顆粒與粘結(jié)劑等原料進行混合，造粒、壓制，成型，燒結(jié)，制得三維連通的多孔性陶瓷預(yù)制體，所制多孔陶瓷預(yù)制體的孔徑范圍為0.5μm～30μm；然后通過氣體或機械加壓的方式將鋁合金熔液壓入陶瓷預(yù)制體中，在施加壓力及毛細管力的作用下鋁合金溶液與陶瓷預(yù)制體充分結(jié)合，經(jīng)冷卻后形成復(fù)合材料。

優(yōu)選的，步驟(1)中切割是通過中走絲線切割機或水刀沿加工中心進行切割。

優(yōu)選的，在步驟(2)噴砂之前，將步驟(1)中所述塊體料的切割面進行清理，清除雜質(zhì)和水分，利于噴砂作用，不受雜質(zhì)與水分的干擾，檢測結(jié)果更準(zhǔn)確。

優(yōu)選的，步驟(2)噴砂的過程使用砂料，所述砂料為剛玉砂、石英砂、氧化鋯、碳化硅、金剛砂或鐵砂中的一種或多種；進一步優(yōu)選的，所述砂料為剛玉沙或石英砂。