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镁合金的固溶处理(淬火)和时效工艺

2019-12-06 10:53 ?浏览:

(1)直接人工时效。有些镁合金在铸造成形或变形加工后,不进行固溶处理,而直接进行人工时效。目的是消除应力,稳定尺寸,也可获得高的时效强化效果。直接人工时效主要适用于Mg-Zn系列合金,如MB15。
镁合金的时效温度和时效时间对其力学性能影响很大。时效温度在150℃时,由于固溶体分解很少,所以强度提高不多,随着时效温度的提高,固溶体分解的量越来越多,强度也逐渐提高,在时效温度为170~190℃,保温6~16h后,强度达到最大值。所以镁合金时效时,在允许稍微降低强度的情况下,可以选用高一些的时效温度,以缩短时效时间。
(2)固溶处理(淬火)。镁合金零件成形后,如MB6、ZM5等镁合金,在压力加工或铸造成形后,为提高抗拉强度和伸长率,只进行固溶处理即可。由于铝和锌在镁中的溶解度随温度的下降而减小,因而它们在镁固溶体中的扩散速度和相变速度都比较缓慢,镁合金的热处理强化效果较小。尤其是当铝、锌等合金元素含量较少时,只有含铝和锌较高的镁合金(如MB6、MB7、MB15、ZM1、ZM2、ZM4等)才可进行热处理强化处理。固溶加热温度和保温时间对合金的性能影响较大。在固溶处理时,由于合金元素扩散较慢,为保证强化相的充分固溶,需要较长的保温时间。淬火加热温度和保温时间对镁合金性能的影响见图4-4。由图可见,随着淬火温度的升高,ZM5抗拉强度上升的速度加快,达到最大值的时间较短;在410~415℃淬火时,抗拉强度提高得最快,且达到最大值的时间最短。随时间延长,抗拉强度变化不大。当继续提高温度时,最大值反而较前下降,并随时间的延长而迅速回落。淬火温度和时间对伸长率的影响与对抗拉强度的影响很相似,也是在410~ 415℃获得最大值。
(3)固溶处理+人工时效。这种处理方法的目的是提高强度和硬度,但韧性和塑性略有降低。主要用于Mg-Al-Zn系、Mg-RE-Zr系合金,对于锌含量较高的Mg-Zn-Zr系合金也可采用这种方法进行强化。
(4)固溶热水淬火+人工时效。镁合金固溶处理时一般在空气中冷去口,或用压缩空气冷却。为提高强化效果,可将合金淬入热水中冷却,然后进行人工时效处理。由于冷却速度对Mg-RE-Zr系合金的固溶强化影响较大,因此这种方法可显著提高合金的力学性能。

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