铸造合金材料金相微观组织辨别（灰铸铁、球墨铸铁、铸造Al-Cu合金、6061铝合金）

图一是灰铸铁，图二是球铁，这个没有疑问：图一是片状石墨，图二是球状石墨。

下面四张铝合金金相的制样都很失败，特别是图三和图五。基本没有组织形态。所以用排除法来大概评定：

从金属型铸造Al-Cu合金、挤压铸造Al-Cu合金（70MPa）、铸造6061铝合金、喷射沉积6061铝合金。各个的特点来看，图四是等轴晶粒，很可能是喷射沉积6061铝合金成形。图五有许多空隙，应该是金属型铸造Al-Cu合金成形。图六有明显的枝晶，应该是挤压铸造Al-Cu合金（70MPa）。最后的图三，什么都没有，只有划痕和孔隙，就只有剩下的铸造6061铝合金了，正好铸造铝合金常检的项目就有针孔度……

可以用以下方法鉴定铝合金和纯铝；

1、看硬度。用小刀在铝合金和纯铝上分别划几下，花很明显的是纯铝。因为铝合金经过热加工处理，有较高的强度，而纯铝质地比较软。

2、用仪器检测成分。如光谱、SEM、荧光等。铝合金里面含有铁、铜、锰、镁等元素，而纯铝是纯净物，只有铝元素。

3、加热后淬火处理。观察淬火后表面颜色，变色明显，发灰或者发黑的是铝合金，因为有Cu元素的存在。

4、测熔点的大小。使用专业仪器检测两者的熔点，熔点高的是纯铝，熔点低的是铝合金。因为熔点的高低由同一种金属原子间金属键结合能力决定,作用力强,熔点高；当外来原子进入该晶体的时候,金属键遭到破坏,金属内部出现排列混乱的状态,这时整体金属内能增大,导致熔点降低。

5、测密度。检测两者的密度，纯铝的密度是ρ=2.7g/cm3，而铝合金的密度介乎于合成的纯金属之间，不是2.7g/cm3。

1、放大率：

与普通光学显微镜不同，在SEM中，是通过控制扫描区域的大小来控制放大率的。如果需要更高的放大率，只需要扫描更小的一块面积就可以了。放大率由屏幕/照片面积除以扫描面积得到。

所以，SEM中，透镜与放大率无关。

2、场深：

在SEM中，位于焦平面上下的一小层区域内的样品点都可以得到良好的会焦而成象。这一小层的厚度称为场深，通常为几纳米厚，所以，SEM可以用于纳米级样品的三维成像。

3、作用体积：

电子束不仅仅与样品表层原子发生作用，它实际上与一定厚度范围内的样品原子发生作用，所以存在一个作用“体积”。

4、工作距离：

工作距离指从物镜到样品最高点的垂直距离。

如果增加工作距离，可以在其他条件不变的情况下获得更大的场深。如果减少工作距离，则可以在其他条件不变的情况下获得更高的分辨率。通常使用的工作距离在5毫米到10毫米之间。

5、成象：

次级电子和背散射电子可以用于成象，但后者不如前者，所以通常使用次级电子。

6、表面分析：

欧革电子、特征X射线、背散射电子的产生过程均与样品原子性质有关，所以可以用于成分分析。但由于电子束只能穿透样品表面很浅的一层（参见作用体积），所以只能用于表面分析。

表面分析以特征X射线分析最常用，所用到的探测器有两种：能谱分析仪与波谱分析仪。前者速度快但精度不高，后者非常精确，可以检测到“痕迹元素”的存在但耗时太长。

观察方法：

如果图像是规则的（具螺旋对称的活体高分子物质或结晶），则将电镜像放在光衍射计上可容易地观察图像的平行周期性。

尤其用光过滤法，即只留衍射像上有周期性的衍射斑，将其他部分遮蔽使重新衍射，则会得到背景干扰少的鲜明图像。

扩展资料：

SEM扫描电镜图的分析方法：

从干扰严重的电镜照片中找出真实图像的方法。在电镜照片中，有时因为背景干扰严重，只用肉眼观察不能判断出目的物的图像。

图像与其衍射像之间存在着数学的傅立叶变换关系，所以将电镜像用光度计扫描，使各点的浓淡数值化，将之进行傅立叶变换，便可求出衍射像〔衍射斑的强度（振幅的2乘）和其相位〕。

将其相位与从电子衍射或X射线衍射强度所得的振幅组合起来进行傅立叶变换，则会得到更鲜明的图像。此法对属于活体膜之一的紫膜等一些由二维结晶所成的材料特别适用。

扫描电镜从原理上讲就是利用聚焦得非常细的高能电子束在试样上扫描，激发出各种物理信息。通过对这些信息的接受、放大和显示成像，获得测试试样表面形貌的观察。

参考资料：百度百科-扫描电子显微镜

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