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鎂合金的固溶處理(淬火)和時(shí)效工藝

2019-12-06 10:53 ?瀏覽:

(1)直接人工時(shí)效。有些鎂合金在鑄造成形或變形加工后,不進(jìn)行固溶處理,而直接進(jìn)行人工時(shí)效。目的是消除應(yīng)力,穩(wěn)定尺寸,也可獲得高的時(shí)效強(qiáng)化效果。直接人工時(shí)效主要適用于Mg-Zn系列合金,如MB15。
鎂合金的時(shí)效溫度和時(shí)效時(shí)間對(duì)其力學(xué)性能影響很大。時(shí)效溫度在150℃時(shí),由于固溶體分解很少,所以強(qiáng)度提高不多,隨著時(shí)效溫度的提高,固溶體分解的量越來越多,強(qiáng)度也逐漸提高,在時(shí)效溫度為170~190℃,保溫6~16h后,強(qiáng)度達(dá)到最大值。所以鎂合金時(shí)效時(shí),在允許稍微降低強(qiáng)度的情況下,可以選用高一些的時(shí)效溫度,以縮短時(shí)效時(shí)間。
(2)固溶處理(淬火)。鎂合金零件成形后,如MB6、ZM5等鎂合金,在壓力加工或鑄造成形后,為提高抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率,只進(jìn)行固溶處理即可。由于鋁和鋅在鎂中的溶解度隨溫度的下降而減小,因而它們?cè)阪V固溶體中的擴(kuò)散速度和相變速度都比較緩慢,鎂合金的熱處理強(qiáng)化效果較小。尤其是當(dāng)鋁、鋅等合金元素含量較少時(shí),只有含鋁和鋅較高的鎂合金(如MB6、MB7、MB15、ZM1、ZM2、ZM4等)才可進(jìn)行熱處理強(qiáng)化處理。固溶加熱溫度和保溫時(shí)間對(duì)合金的性能影響較大。在固溶處理時(shí),由于合金元素?cái)U(kuò)散較慢,為保證強(qiáng)化相的充分固溶,需要較長(zhǎng)的保溫時(shí)間。淬火加熱溫度和保溫時(shí)間對(duì)鎂合金性能的影響見圖4-4。由圖可見,隨著淬火溫度的升高,ZM5抗拉強(qiáng)度上升的速度加快,達(dá)到最大值的時(shí)間較短;在410~415℃淬火時(shí),抗拉強(qiáng)度提高得最快,且達(dá)到最大值的時(shí)間最短。隨時(shí)間延長(zhǎng),抗拉強(qiáng)度變化不大。當(dāng)繼續(xù)提高溫度時(shí),最大值反而較前下降,并隨時(shí)間的延長(zhǎng)而迅速回落。淬火溫度和時(shí)間對(duì)伸長(zhǎng)率的影響與對(duì)抗拉強(qiáng)度的影響很相似,也是在410~ 415℃獲得最大值。
(3)固溶處理+人工時(shí)效。這種處理方法的目的是提高強(qiáng)度和硬度,但韌性和塑性略有降低。主要用于Mg-Al-Zn系、Mg-RE-Zr系合金,對(duì)于鋅含量較高的Mg-Zn-Zr系合金也可采用這種方法進(jìn)行強(qiáng)化。
(4)固溶熱水淬火+人工時(shí)效。鎂合金固溶處理時(shí)一般在空氣中冷去口,或用壓縮空氣冷卻。為提高強(qiáng)化效果,可將合金淬入熱水中冷卻,然后進(jìn)行人工時(shí)效處理。由于冷卻速度對(duì)Mg-RE-Zr系合金的固溶強(qiáng)化影響較大,因此這種方法可顯著提高合金的力學(xué)性能。

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