6A02-T4铝合金板材表面树叶状黑斑缺陷分析

　　6A02铝合金是以镁和硅为主要合金化元素的铝合金，属于热处理可强化铝合金。该合金具有中等强度，耐蚀性好，焊接性能和工艺性能良好，广泛用于制造飞机发动机的结构件。我公司生产的6A02-T4铝合金1.5mm×1 000mm×2000mm板材，在使用过程中曾发现部分板材表面局部与基体有明显色差，局部的颜色比正常部位的略黑的现象( 以下简称黑斑) 。此黑斑缺陷大小不一致，形貌类似树叶状，无规律地分布在板材表面一处或多处。用户认为不能使用，要求退货。为了弄清黑斑的本质和形成机制，防止后来生产的板材再次发生类似情况，进行了本试验研究。

　　1 试验方案

　　6A02-T4铝合金薄板的生产工艺: 半连续铸造成分合格的300mm×1040mm×1800mm铸锭→均火→铣面→加热→热轧→冷轧→淬火→矫直→成品验收→包装。

　　将用户提供的带有黑斑的板材，在有黑斑和无黑斑处分别切取低倍和高倍试样，进行化学成分和金相显微组织分析以及硬度、电导率测试。

　　2 试验过程及其结果

　　2.1 宏观组织检查

　　6A02-T4铝合金板材表面黑斑缺陷存在板材的单面或两面。其典型的两种黑斑形态见图1中a、b所示。通过肉眼观察，该缺陷与基体界限非常清晰，其形状类似树叶。仔细观察图1a，发现黑斑附近3mm～5mm 处存在浅黄色区域，且黑斑内部有少量的白点。

　　2.2 化学成分分析

　　6A02-T4铝合金板材有黑斑和无黑斑部位的化学成分分析结果见表1所示。

　　从表1看出，6A02-T4铝合金板材有黑斑和无黑斑处化学成分均符合GB/T3190-1996标准规定的要求，且两者之间的化学成分无明显差别。

　　2.3 显微组织检查试样

　　经磨制后，采用5ml HCl+5ml HNO3+10ml HF+380ml H2O的混合酸溶液浸蚀，进行电解抛光，在Neophot-2型金相显微镜上观察组织(见图2)，可以看到: 该合金板已再结晶，晶粒均匀，晶界规则、界限清晰; 破碎的化合物沿轧制方向成行排列，基体相对洁净光亮。有黑斑和无黑斑的两个试样显微组织未见差异。

　　2.4 硬度测试

　　有黑斑和无黑斑处硬度测试结果见表2，从表2可以看出，黑斑处和无黑斑处的硬度值平均值分别为HB83.95、HB84.20，其硬度值差别不大。

　　2.5 电导率

　　用2.068型号的电导仪在有黑斑处和无黑斑处分别测试其电导率(见表3)。两处的电导率平均值分别为24.33MS/m、24.34MS/m。从表3看出两处电导率无明显区别。

　　2.6 能谱分析