測(cè)試背景
客戶提供之計(jì)算機(jī)鋁合金支架毛坯件，其鉸鏈上存在呈線狀分布的凸起顆粒，且分布方向平行于鋁擠方向?？蛻籼峁┲?yáng)極件，在相同位置存在一條黑線，其方向亦平行于鋁擠方向。
1、測(cè)試項(xiàng)目、規(guī)范與設(shè)備
1.1測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試規(guī)范
1.2測(cè)試設(shè)備
2、測(cè)試環(huán)境及樣品概述
2.1測(cè)試環(huán)境
溫度：22.01℃；相對(duì)濕度：69.19%
2.2樣品照片及缺陷描述
客戶之計(jì)算機(jī)鋁合金支架主要制程為：6系鋁擠型材（毛坯件）→CNC1夾→CNC2夾→CNC3夾→清洗（堿洗和酸洗）→全檢→噴砂→陽(yáng)極。客戶提供之Stand毛坯件，其鉸鏈上存在呈線狀分布的凸起顆粒，且分布方向平行于鋁擠方向?？蛻籼峁┲?yáng)極件，在相同位置存在一條黑線，其方向亦平行于鋁擠方向（見(jiàn)圖1）。
為找到造成缺陷之真因，實(shí)驗(yàn)室對(duì)毛坯件及陽(yáng)極件的缺陷區(qū)域進(jìn)行了分析。
圖1樣品及缺陷照片
3、數(shù)據(jù)分析
3.1 | SEM形貌觀察及EDS成分分析（樣品表面）
毛坯件表面存在深淺不一的鋁擠痕，凸起顆粒大小不一，其表面亦可見(jiàn)擠壓痕，顆粒沿鋁擠方向被拉長(zhǎng)，個(gè)別顆粒垂直于鋁擠方向的尺寸達(dá)167μm（見(jiàn)圖2）；
陽(yáng)極件黑線區(qū)域陽(yáng)極膜較為粗糙，且黑線上存在大小不一的凹坑，大凹坑尺寸為177μm（見(jiàn)圖3)；
EDS成分測(cè)試結(jié)果表明，毛坯件表面的凸起顆粒與其周圍基材均含有C、O、Mg、Al元素，二者各元素含量無(wú)明顯差異（見(jiàn)表1）；
陽(yáng)極件的黑線區(qū)域與其周圍正常區(qū)域均表現(xiàn)為陽(yáng)極膜成分，未見(jiàn)其它異常元素。
圖2樣品表面SEM形貌觀察
圖3樣品表面形貌及EDS成分測(cè)試位置
表1樣品表面EDS成分測(cè)試結(jié)果(wt%)
3.2 | 截面觀察（拋光態(tài)）
從截面可看，毛坯件上的凸起顆粒高于表面36.55μm，其截面輪廓凹凸起伏，與表面SEM形貌觀察結(jié)果相符（見(jiàn)圖4）；
毛坯件凸起顆粒的底部存在密集分布的孔洞，顆粒下部及其周圍靠近表面處可見(jiàn)灰暗區(qū)域；
陽(yáng)極件黑線區(qū)域非凹坑處陽(yáng)極膜厚度小于附近正常區(qū)域（厚度大于11μm），其表面及對(duì)應(yīng)基材的輪廓均較為粗糙，與表面形貌觀察結(jié)果相符；
陽(yáng)極件黑線區(qū)域凹坑處基材呈凹陷狀（深度為29μm），坑內(nèi)陽(yáng)極膜厚度不均，且小于附近正常區(qū)域，推測(cè)凹坑缺陷應(yīng)形成于陽(yáng)極制程之前。
圖4樣品截面拋光態(tài)觀察
3.3 | EDS成分分析（毛坯件截面拋光態(tài)）
為確定毛坯件截面灰暗區(qū)域（見(jiàn)圖5）的成分，對(duì)其進(jìn)行EDS成分分析，結(jié)果見(jiàn)表2：
與其它區(qū)域相比，孔洞附近及灰暗區(qū)域檢測(cè)到較高含量的O元素（測(cè)試位置2、位置3），推測(cè)灰暗區(qū)域可能存在氧化皮；
除局部含有O元素外，凸起顆粒成分與樣品內(nèi)部基材成分無(wú)明顯差異。
圖5 毛坯件截面形貌及EDS成分測(cè)試位置
表2 毛坯件截面EDS成分測(cè)試結(jié)果(wt%)
3.4 | 金相組織（截面）
經(jīng)金相腐蝕后，可見(jiàn)毛坯件拋光態(tài)下的灰暗區(qū)域被優(yōu)先腐蝕，使凸起顆粒內(nèi)部及其周圍產(chǎn)生大的孔洞和縫隙，殘留金屬貼附于樣品表面（見(jiàn)圖6）；
毛坯件凸起顆粒對(duì)應(yīng)基材可見(jiàn)深度為18.85μm的凹坑，樣品基材金相組織未見(jiàn)異常；
陽(yáng)極件凹坑處與非凹坑處截面金相組織未見(jiàn)明顯異常。
圖6 樣品截面金相組織
4、結(jié)論與建議
結(jié)論：
1.毛坯件表面凸起顆粒大小不一，其成分未見(jiàn)異常；
2.陽(yáng)極件黑線區(qū)域陽(yáng)極膜較為粗糙，且存在大小不一的凹坑，其成分未見(jiàn)異常；
3.毛坯件表面的凸起顆粒與陽(yáng)極件黑線區(qū)域的凹坑尺寸均在100~200μm；
4.在截面拋光態(tài)下可見(jiàn)毛坯件凸起顆粒及其周圍存在灰暗區(qū)域，EDS成分分析表明灰色區(qū)域O含量較高；
5.從截面可見(jiàn)陽(yáng)極件凹坑處與非凹坑處陽(yáng)極膜均比附近正常區(qū)域薄，凹坑深度為29μm；
6.經(jīng)金相腐蝕后，毛坯件截面拋光態(tài)下的灰暗區(qū)域被優(yōu)先腐蝕而形成大的孔洞和縫隙，陽(yáng)極件截面金相組織未見(jiàn)明顯異常；
7.綜上，推測(cè)毛坯件上的凸起顆粒應(yīng)為鋁擠時(shí)壓入型材表面的金屬碎屑，而陽(yáng)極件表面的黑線是由于基材表面粗糙度大且存在凹坑造成，這可能與型材表面質(zhì)量有關(guān)。
建議：
原材料供應(yīng)商檢討鋁擠制程，如清除毛料的毛刺和清理擠壓筒內(nèi)的殘余金屬，并改善模具表面質(zhì)量。
京公網(wǎng)安備11010802046783號(hào)
