Page 78 - 理化检验-物理分册2022年第十期

杨 晓, 等: 7A85 铝合金承载构件断裂原因

表 1 断裂构件的化学成分分析结果 %
质量分数
项目
Zr Ti Zn Cu M g Mn Cr Fe Si
实测值 0.098 0.049 7.26 1.47 1.50 0.039 0.024 0.154 0.049
技术要求 0.08~0.15 ≤0.06 7.0~8.0 1.3~2.0 1.2~1.8 ≤0.04 ≤0.04 ≤0.08 ≤0.06

1.3 力学性能测试 行金相检验, 结果显示: 断裂源区附近的组织为 α ( Al )
根据 GB / T 228.1 — 2010 《 金 属 材 料 拉 伸 试 +弥散相+化合物相, 晶界有析出, 依据 GB / T6394 —

验 第 1 部分: 室温试验方法》, 对断裂构件进行拉伸 2002 《 金属平均晶粒度测定法》 对断裂源区附近的晶粒

性能测试, 结果如表 2 所示, 试样的抗拉强度、 屈服 度级别进行评定, 结果为4.5级, 整个试样未发现明显
强度和断后伸长率均满足标准要求。 的冶金缺陷, 其显微组织形貌如图2所示。
表 2 断裂构件的力学性能测试结果 扩展区附近组 织 为 α ( Al ) + 弥 散 相 + 化 合 物
项目 抗拉强度 / MPa 屈服强度 / MPa 断后伸长率 / % 相, 晶界有析出, 依据标准 GB / T6394 — 2002 对扩

实测值 533 519 11.5
标准值 ≥510 460 ≥9 展区附近的晶粒度级别进行评定, 结果为 4.5 级, 整
1.4 金相检验 个试样未发现明显的冶金缺陷, 扩展区附近的显微
在该构件的断裂源区和扩展区分别截取试样并进 组织形貌如图 3 所示。

图 2 断裂源区附近显微组织形貌

图 3 扩展区附近显微组织形貌
1.5 扫描电镜分析 果如图 6 所 示, 由 图 6 可 知: 除 合 金 元 素 外, 断 裂
在断口处取样, 去除表面污渍, 并用毛刷轻刷断 源区还有一定量的 Cl元素, 但是韧窝区未发现腐
口, 放入扫描电镜( SEM ) 进行观察。断裂源附近的 蚀性元素。
SEM 形貌如图 4 所示, 该区域较平坦, 放大后有明
显的沿晶特征, 且个别区存在大晶粒中包裹小晶粒 2 分析与讨论
的形态。扩 展 区 和 剪 切 唇 区 SEM 形 貌 如 图 5 所 从以上分析结果可知: 断裂构件的化学成分和
示, 扩展区主要呈解理 + 沿晶断裂特征, 剪切唇区主 力学性能均符合技术要求。断裂源区和扩展区附近
要呈剪切韧窝特征。 的组织均为 α ( Al ) + 弥散相 + 化合物相, 晶界有析
对断裂 源 区 和 韧 窝 区 分 别 进 行 能 谱 分 析, 结 出, 晶粒度为 4.5 级, 未发现明显的冶金缺陷。
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