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铝合金支架失效分析-从金属夹杂到氧化膜缺陷分析

客户提供的计算机铝合金支架毛坯件,在铰链部位呈现线状分布的凸起颗粒,其走向与铝挤方向一致。对应的阳极氧化件在相同位置,出现平行于铝挤方向的黑线缺陷。

缺陷特征:凸起颗粒与黑线的空间关联性

测试条件:环境温度22.01±0.5℃,相对湿度69.19±3%

制程流程:6系铝合金型材→CNC精密加工→化学清洗→全检→喷砂预处理→阳极氧化

缺陷特征:

  • 毛坯件铰链区存在沿铝挤方向分布的线状凸起颗粒

  • 阳极氧化件对应位置呈现平行黑线缺陷

检测技术:EDS/金相/截面分析揭示失效本质

1.检测技术

  • 微观形貌分析:SEM形貌观察+EDS成分分析

  • 涂层性能检测:涂镀层厚度(切片法)

  • 表面质量评估:宏观表面观察

  • 几何精度测量:关键尺寸量测

  • 组织结构分析:金相组织分析

2. EDS成分分析:

    1. 毛坯件凸起颗粒与基体元素组成无显著差异;

    2. 阳极件黑线区域与正常区域化学成分一致。

3. 截面显微观察:

  1. 毛坯件:凸起颗粒呈嵌入态,底部存在孔洞及灰暗腐蚀区;

  2. 阳极件:黑线区域氧化膜厚度显著降低,表面呈现凹坑形貌。

4.金相组织分析

  1. 毛坯件:灰暗区域优先腐蚀形成孔隙结构;

  2. 阳极件:基体组织未见异常晶粒结构。

分析结论:铝挤制程工艺改进

综上所述,分析结论如下:毛坯件表面凸起颗粒成分未见异常,大小不一,毛坯件凸起颗粒周围灰暗区域氧含量较高;

1.阳极件黑线区域阳极膜粗糙,有凹坑,成分未见异常;

2.凸起颗粒与凹坑尺寸均在100~200μm,阳极件凹坑处阳极膜比正常区域薄,凹坑深度为29μm。

3.推测毛坯件凸起颗粒为铝挤时压入的金属碎屑,阳极件黑线由基材表面粗糙度大和凹坑造成。

改进建议:原材料供应商应检讨铝挤制程,清除毛刺和残余金属,改善模具表面质量。


推荐阅读:阳极氧化膜厚度检测。


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