YS-T 1731-2024《铍铝合金金相组织检验方法》

YS/T××××—××××

铍铝合金金相组织检验方法

警示——铍铝合金有全身性毒作用。本文件并未指出所有可能出现的安全问题。使用本文件的人员

应有正规实验室工作的经验。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合有关国家法规规定

的条件。

1范围

本文件描述了铍铝合金金相组织的检验方法。

本文件适用于粉末冶金工艺和真空铸造工艺生产的铍含量（质量分数）为60%～69%的铍铝合金产品

的金相组织检验。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T6394金属平均晶粒度测定方法

GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB/T13298金属显微组织检验方法

GB/T30067金相学术语

3术语和定义

GB/T30067界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

铝相aluminiumphase

铍铝合金中以连续相的方式存在的基体相。

3.2

铍相berylliumphase

铸造铍铝合金中单一铍相边界所包围的整个区域；或者粉末冶金铍铝合金中铍粉的颗粒边界所包围

的整个区域，即是二维平面原始界面内的区域。

3.3

最大铍相尺寸maximumparticlesizeofberylliumphase

观察区域内单独存在的最大铍相的尺寸,即铍相多边形的最大直径。

3.4

铍相平均尺寸averagestructuresizeofberylliumphase

多个铍相尺寸测量值的平均值。

3.5

铍相、铝相面积比arearatioofberylliumphasetoaluminumphase

铍相、铝相在区域中的比例，即二维平面内的面积比例。

1

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4原理

对铍铝合金样品进行机械磨抛制备，获得光洁表面，在金相显微镜下观察铍铝合金样品的金相组织，

利用铍相铝相的颜色差异进行目视识别和观察。拍摄图像后，根据铍相铝相的色差和亮度，人工识别进

行测量或者使用金相软件进行图像处理和测量。

5仪器设备

具备尺寸测量能力，测量精度不低于2%的金相显微镜。

6样品

6.1为保证检验有效，选取的试样应具备足够的全面性、代表性，或按双方协议的规定进行。

6.2样品尺寸宜为10mm×10mm×10mm或φ10mm×10mm。

6.3当样品尺寸小或形状不规则时，可镶嵌后夹持制备。

6.4按照GB/T13298要求制备样品。

6.5样品需要清洗的环节，先使用清水冲洗，最后进行超声波清洗，超声波清洗介质可使用酒精或水。

7试验步骤

7.1观察及倍率

7.1.1使用金相显微镜的明场模式，在低倍数下全面观察样品，观察面积不低于样品抛光面的80%，

明场下白色区域为铝、黑灰色区域为铍；根据检验目的，选择代表性区域和合适的放大倍数检验。

7.1.2宜使用100×、200×倍率观察铍相铝相；宜使用50×观察缺陷。

7.2图像采集

7.2.1根据观察情况和检验目的，选择代表性的夹杂物、缺陷、单独的铍相铝相，调整倍率，以图像

视野能够容纳为准，拍摄该区域的金相图像。

7.2.2对于铍相平均尺寸、面积比的测量，随机采集图像来代表整个样品。应对图像进行倍率确定，

标注标尺和文字信息，进行保存。

7.2.3随机采集3张图像，或者从样品观察区域边缘到中心位置均匀间隔采集3张图像。

7.2.4根据检测需求，采集适当的图像用于定性分析和定量分析。

7.3定性分析

参考附录A，对铍铝合金的金相组织进行识别，判断缺陷的类型。铍铝合金中夹杂物一般归类为缺

陷，分为金属夹杂物和非金属夹杂物两种，检测时也可单独列出；铸造铍铝合金中常见缺陷还有疏松、

裂纹，粉末冶金铍铝合金中常见缺陷还有气孔，通常远大于平均大小的铍相或铝相也被认为是缺陷。

7.4定量分析

7.4.1可对以下项目进行定量分析：

a）夹杂物、缺陷、单独的铍相铝相的尺寸；

b）铍相组织的平均尺寸；

c）铍相、铝相面积比；

d）铍相、铝相分布的均匀性。

7.4.2测量夹杂物、缺陷、单独的铍相铝相的尺寸，以目标多边形的最大直径为长（L），垂直方向的

直径为宽（D），测距线条相互垂直，测量其长宽。记录测量数值，或者将该数值保留在图像上，对图

像文件进行保存。

2

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7.4.3测量铍相平均尺寸，可人工识别图像中铍相、铝相，并进行铍相平均尺寸测量；亦可使用金相

软件进行图像处理，识别铍相、铝相。图像处理步骤如下：

a）铸造铍铝的金相图像存在大量的灰色像素，使用金相软件的色差处理方法可排除干扰；粉末冶

金铍铝合金的金相图像存在纤维状边界，使用金相软件的滤波处理方法可屏蔽干扰；铍相边界模

糊不连续，使用金相软件的线化方法可强化铍相边界。图像处理效果应满足测量需要，铸造铍铝

合金和粉末冶金铍铝合金图像处理效果分别参考附录B。

b）图像处理后，确认图像倍率，使用相分割方法识别铍相，按照GB/T6394进行截距法测量，检测

时总线长应减去铝相占据的线长。可在一个图像上，随机选择三个视场，三个测量数值的平均值

即为铍相平均尺寸数值；或者在三个图像上，分别测量全图，三个测量数值的平均值即为铍相平

均尺寸数值。

7.4.4测量铍相、铝相面积比和分布均匀性，需要先进行图像处理，再使用相分割方法识别铍相。图

像处理应满足测量需要，图像处理效果参考附录B，然后按照GB/T6394测量：

a）铍相、铝相面积比，可在一个图像上，处理后随机选择3个视场测量面积比，三个测量数值的平

均值即为铍相面积比；或者在三个图像上，分别进行全图处理和测量，三个测量数值的平均值即

为铍相面积比。铍相面积比的余数即为铝相面积比。

b）测量铍相、铝相分布的均匀性，可测量三个图像或者测量一个图像上的三个随机视场，分别获

得铍相面积比，计算各铍相面积比数值与平均值的比值，以最大偏差来表示铍相、铝相两相分布

的均匀性。

8试验数据处理

8.1计算

铍相、铝相分布的均匀性，按照公式（1）计算：

x

Pmax100％…………………（1）

x

式中

P——铍相分布的最大偏差（％）

xmax——偏离平均值最大的铍相面积比数值（％）

x——各铍相面积比的平均值（％）

8.2数值的表示

数值修约按GB/T8170规定执行，各项修约要求如下：

——夹杂物、缺陷、单独的铍相/铝相尺寸，采用L×D的格式，以μm为单位，计算结果保留整数；

——铍相平均尺寸，采用μm为单位，计算结果表示到小数点后一位；

——铍相、铝相面积比，采用％为单位，计算结果表示到小数点后一位；

——铍相、铝相分布的均匀性，采用％为单位，计算结果表示到小数点后一位。

9试验报告

试验报告至少应包括下列内容：

——试验对象；

——本文件编号；

——结果；

——观察到的异常现象；

——试验日期。

3

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附录A

（资料性）

铍铝合金中典型的夹杂物与缺陷

A.1铍铝合金中典型的夹杂物与缺陷如图A.1所示。

a）金属夹杂物b）非金属夹杂物

c）疏松缺陷d）气孔缺陷

e）铍相大颗粒

图A.1铍铝合金中典型的夹杂物与缺陷

4

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附录B

（资料性）

铍铝合金中典型的图像处理效果

B.1铸造铍铝合金金相图片经处理后典型图像见图B.1a)～B.1c)，粉末冶金铍铝合金金相图片经处理

后典型图像见图B.1d)～B.1f)。

a）铸造铍铝合金的初始图像b）铸造铍铝合金图像相识别效果

c）铸造铍铝合金图像相分割效果d）粉末冶金铍铝合金的初始图像

e）粉末冶金铍铝合金图像相识别效果f）粉末冶金铍铝合金图像相分割效果

图B.1铍铝合金中典型的图像处理效果

5

ICS77.120.99

CCSH24

YS

中华人民共和国有色金属行业标准

YS/TXXXX—XXXX

铍铝合金金相组织检验方法

Testmethodformetallographicstructureof

beryllium-aluminumalloy

（报批稿）

××××-××-××发布××××-××-××实施

中华人民共和国工业和信息化部发布

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铍铝合金金相组织检验方法

警示——铍铝合金有全身性毒作用。本文件并未指出所有可能出现的安全问题。使用本文件的人员

应有正规实验室工作的经验。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合有关国家法规规定

的条件。

1范围

本文件描述了铍铝合金金相组织的检验方法。

本文件适用于粉末冶金工艺和真空铸造工艺生产的铍含量（质量分数）为60%～69%的铍铝合金产品

的金相组织检验。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T6394金属平均晶粒度测定方法

GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB/T13298金属显微组织检验方法

GB/T30067金相学术语

3术语和定义

GB/T30067界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

铝相aluminiumphase

铍铝合金中以连续相的方式存在的基体相。

3.2

铍相berylliumphase

铸造铍铝合金中单一铍相边界所包围的整个区域；或者粉末冶金铍铝合金中铍粉的颗粒边界所包围

的整个区域，即是二维平面原始界面内的区域。

3.3

最大铍相尺寸maximumparticlesizeofberylliumphase

观察区域内单独存在的最大铍相的尺寸,即铍相多边形的最大直径。

3.4

铍相平均尺寸averagestructuresizeofberylliumphase

多个铍相尺寸测量值的平均值。

3.5

铍相、铝相面积比arearatioofberylliumphasetoaluminumphase

铍相、铝相在区域中的比例，即二维平面内的面积比例。

1

YS/T××××—××××

4原理

对铍铝合金样品进行机械磨抛制备，获得光洁表面，在金相显微镜下观察铍铝合金样品的金相组织，

利用铍相铝相的颜色差异进行目视识别和观察。拍摄图像后，根据铍相铝相的色差和亮度，人工识别进

行测量或者使用金相软件进行图像处理和测量。

5仪器设备

具备尺寸测量能力，测量精度不低于2%的金相显微镜。

6样品

6.1为保证检验有效，选取的试样应具备足够的全面性、代表性，或按双方协议的规定进行。

6.2样品尺寸宜为10mm×10mm×10mm或φ10mm×10mm。

6.3当样品尺寸小或形状不规则时，可镶嵌后夹持制备。

6.4按照GB/T13298要求制备样品。

6.5样品需要清洗的环节，先使用清水冲洗，最后进行超声波清洗，超声波清洗介质可使用酒精或水。

7试验步骤

7.1观察及