測(cè)試背景
某手機(jī)中框制程：鋁擠料→粗加工→納米注塑→CNC→拋光→陽(yáng)極。試樣3D面上出現(xiàn)較多的亮斑/發(fā)黃，不良比例3~5%，產(chǎn)品退鍍后陽(yáng)極試樣表面依舊發(fā)黃，表面呈現(xiàn)為麻面。
1、測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試規(guī)范及設(shè)備信息
2、測(cè)試環(huán)境
溫度：24℃；相對(duì)濕度：65%RH
3、樣品信息及問(wèn)題描述
該手機(jī)中框制程：鋁擠料→粗加工→納米注塑→CNC→拋光→陽(yáng)極。試樣3D面上出現(xiàn)較多的亮斑/發(fā)黃，如圖1所示，不良比例3~5%，產(chǎn)品退鍍后陽(yáng)極試樣表面依舊發(fā)黃，表面呈現(xiàn)為麻面。為此實(shí)驗(yàn)室與現(xiàn)場(chǎng)配合，找出了陽(yáng)極發(fā)亮異常的原因，指導(dǎo)制程針對(duì)性改善。
圖1 3D面正常與發(fā)亮中框
4、測(cè)試結(jié)果
4.1 | 表面觀(guān)察
對(duì)正常與發(fā)亮試樣3D面形態(tài)進(jìn)行觀(guān)察，結(jié)果如圖2所示：
正常試樣表面光滑，僅在局部區(qū)域存在小黑點(diǎn)，而發(fā)亮試樣有較多的大尺寸黑點(diǎn)，與目視亮點(diǎn)相似。
圖2 正常與發(fā)亮試樣表面形貌
4.2|試樣表面
SEM+EDS分析
對(duì)正常與發(fā)亮區(qū)域表面進(jìn)行SEM+EDS分析，結(jié)果如圖3~4及表1所示：
正常試樣表面結(jié)構(gòu)致密，僅有少量細(xì)小針孔，其成分為O、Si、S、Ni、Al；
發(fā)亮試樣表面存在較多的尺寸大小不一的孔洞，最大孔~15 μm，孔洞內(nèi)有殘留異物，其成分主要含有Al、Fe、Si、Mn等，其整體數(shù)量及尺寸均要比正常嚴(yán)重，應(yīng)是這些孔洞造成的目視亮斑。
圖3 試樣表面形貌圖
圖4 EDS分析位置（1000×）
表1 EDS分析結(jié)果(%)
4.3 | 試樣膜厚分析
對(duì)正常與發(fā)亮試樣陽(yáng)極膜膜厚進(jìn)行觀(guān)察，如圖4及表2所示，可以發(fā)現(xiàn)：
發(fā)亮試樣的陽(yáng)極膜層存在較大的凹坑，其它位置陽(yáng)極膜層致密均勻，其膜厚~11μm；
正常試樣的陽(yáng)極膜層局部區(qū)域存在細(xì)小的縫隙，其它位置陽(yáng)極膜層致密均勻，其膜厚~13μm；
凹坑與細(xì)縫位置很有可能是夾雜物在陽(yáng)極制程中被腐蝕掉形成的。
表2 膜厚測(cè)試結(jié)果
圖5 試樣陽(yáng)極膜形貌圖(500×)
4.4 | 試樣組織分析
對(duì)發(fā)亮試樣與正常試樣的組織進(jìn)行分析，如圖5所示，可以發(fā)現(xiàn)：
發(fā)亮試樣夾雜物尺寸較大~14μm，正常試樣夾雜物尺寸較小~7μm；
發(fā)亮試樣與正常試樣的水平方向與豎直方向晶粒度基本一致；
發(fā)亮試樣與正常試樣析出物尺寸正常。
圖6 試樣組織形貌圖
表3 晶粒度測(cè)試結(jié)果
4.5 | 試樣夾雜物EDS成分分析
對(duì)發(fā)亮試樣的夾雜物進(jìn)行EDS成分分析，如圖6及表4所示，可以發(fā)現(xiàn)：
夾雜物成分含有Al、Si、Mn、Fe，與發(fā)亮試樣的坑洞內(nèi)殘留異物成分一致，可以推斷應(yīng)是試樣不耐腐蝕，其夾雜物在陽(yáng)極制程中不耐腐蝕，被腐蝕掉，形成凹坑而形成目視的亮斑。
圖7 EDS分析位置（1000×）
表4 EDS分析結(jié)果(%)
4.6 | 試樣化學(xué)成分分析
對(duì)正常試樣與發(fā)亮試樣化學(xué)成份進(jìn)行觀(guān)察，如表5所示，可以發(fā)現(xiàn)：
正常與發(fā)亮試樣的化學(xué)成分均符合Al 6013的客戶(hù)規(guī)格，但發(fā)亮試樣的鐵含量要高于正常試樣，意味著夾雜物數(shù)量要多于正常試樣。
表5 樣品化學(xué)成分測(cè)試結(jié)果（%）
4.7 | 硬度測(cè)試
對(duì)正常及發(fā)亮試樣的硬度進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如表6所示，可以發(fā)現(xiàn)：
正常及發(fā)亮試樣的硬度均大于130 HV0.3，符合檢規(guī)規(guī)定。
表6 維氏硬度測(cè)試結(jié)果
5、結(jié)論與建議
結(jié)論：
亮斑是由于發(fā)亮試樣陽(yáng)極膜上的夾雜物被腐蝕掉成為凹坑而形成的目視效果；
夾雜物成分中含有Al、Si、Mn、Fe等元素；
雖然基材晶粒度、析出物、化學(xué)成分、硬度等均符合檢規(guī)規(guī)定，但亮斑試樣的夾雜物較大，同時(shí)化學(xué)成分中Fe含量高于正常試樣；
建議：
鋁擠廠(chǎng)商加強(qiáng)冶煉工藝，盡量減少Fe含量；檢規(guī)中亦可將鋁材的耐蝕性進(jìn)行考評(píng)。
