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Mg-Al-Zn变形镁合金牌号、力学性能和热处理

2019-12-30 09:50 ?浏览:

Mg-Al-Zn系合金是发展最早,应用也很广泛的一类镁合金。它的主要特点是强度高,能够进行热处理强化,并有良好的铸造性能。但Mg-Al-Zn系合金的耐蚀性较差,屈服强度和耐热性也不够高。工业上常见的Mg-A-Zn变形合金有MB2.MB3.MB4,MB5、MB6和MB7。
从MB2到MB7是按Al(Zn)含量的增加顺序编排的。该系合金的组织性能变化特点与铸造镁合金基本相同,为了保证合金的塑性,合金化程度要低些,杂质(Cu、Ni、5i、Fe等)控制要严些。
该系合金的主要合金元素是Al,Zn的含量较低(除MB6外均不大于1.5%),除了起一部分固溶强化作用外,还有提高塑性的作用。Mn的作用与铸造合金相同,起一部分固溶强化作用,但主要作用是改善抗蚀性。
五种Mg-Al-Zn合金中以MB2和MB3的合金化程度最低,Al含量不大于5.0%,不能热处理强化,强度虽低些,但工艺塑性较好,适于加工各种板、棒和锻件等半成品,而且5CC倾向较低。MB3的焊接性能差些,但MB2却很好??芍圃斐惺苤械雀汉?、工作温度不超过150℃的高速飞行器壳体、机翼壁板和舱体加强构件等。这两种合金均在退火状态使用,MB2的退火制度:280~350℃,3-5 h,空冷;MB3的退火制度:250~280℃,0.5 h,空冷。
MB5合金的Al含量已超过5%,但仍无热处理强化效应,相反,5CC倾向增加,焊接性能变坏。这种合金的切削性能较好,热塑性合格,可以生产棒材、锻件、板材和管材,制造承受大负荷的零件,如发动机摇臂和支架等。退火温度为320-380℃,4~8 ho MB6是Zn含量最高的合金(2.0%~3.0%),Al含量虽未增加,但因形成了T(AlM5Zn)相和Mg,Al,相,可以进行热处理强化。合金的退火制度为:320~350℃,4~6 h,空冷;固溶处理或淬火温度T,-(380±5)℃。这种合金的力学性能较高,如表2-158所示,主要生产高强度半成品,如热挤棒材、挤压件、厚壁管和型材等,也可以制造各种小型零件。但抗蚀性较差,只当工件厚度大于7mm才有合格的抗蚀性,厚度小于7mm有较高的5CC敏感性。

MB7合金的Zn含量与MB2相同,但Al含量比任一合金都高,故能强化热处理。这种合金的强度虽然,高,切削加工性能也好,但应力腐蚀倾向大,热塑性低,只适于模锻和挤压加工。消除挤压件内应力的退火:(200± 10)℃,1 h,淬火温度为(415±5)℃,时效温度为(175士5)℃。这种合金主要以锻件和挤压件形式,应用于高强度零件和结构件方面。
B物理性能
Mg-A-Zn系合金的物理性能见表2-159
c力学性能
MB2.MB3,MB5合金材料的力学性能见表2-160~表2-163,Mg-AlZn系合金的力学性能见表2-164、表2-165


D耐腐蚀性能
MB2和MB3合金的应力腐蚀开裂倾向较小。
MB5和MB7合金的应力腐蚀开裂倾向较大,特别是对薄壁件(对MB5合金,壁厚小于5mm;对MB7,壁厚小于7mm时),应力腐蚀敏感性更高。因此,只有在应力不大于屈服强度的60%并采用无机薄膜和油漆涂料?;さ奶跫?,才能使用这些合金。
防腐措施是对材料进行表面氧化处理和涂漆?;?。
E工艺性能
M-Al-Zn系合金有良好的铸造性能。
MB2.MB3合金热塑性很高,可加工成板林、棒材、锻件等各种镁材,这些材料在热状态下有良好的成形性能。
MB6,MB7合金热塑性较低,主要用做挤压件和锻件。表2-166列出了Mg-Al-Zn系合金的主要工艺参数。
合金的切削加工性能良好。

为了消除合金在铸造过程中产生的枝晶偏析和内应力,提高铸锭的塑性,一般需要对铸锭进行长时间的均匀化退火。但是由于镁合金中的合金元素(如铝、锌等)扩散速度十分缓慢,达到平衡状态的均匀化退火时间很长(如MB15合金,在420℃均匀化时需60 h)。在长时间的加热过程中,铸锭表面严重氧化,因此在许多情况下,可不进行均匀化处理而直接进行热变形。
表2-167为Mg-A-Zn系合金铸链的均匀化退火制度。

对MB2、MB3和MB5合金,由于合金元素的含量较低,强化相y(Mgi7Al2)数量较少,因此不能进行热处理强化。唯一的热处理方式是退火。
MB6和MB7合金中的合金元素含量较高,强化相数量较多,因此可以进行热处理强化。所采用的热处理形式有退火(0)、淬火(T4)与淬火及人工时效(T6)。表2-168为Mg-Al-Zn系合金材料的热处理制度。对MB7合金,当要求制品具有高的硬度和屈服强度时,可在淬火后或热挤压后进行人工时效,不过这时的塑性稍有降低。

F品种和用途
Mg-AL-Zn系合金的主要品种及用途见表2-169

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