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鎂合金的固溶處理(淬火)和時效工藝

2019-12-06 10:53 ?瀏覽:

(1)直接人工時效。有些鎂合金在鑄造成形或變形加工后,不進行固溶處理,而直接進行人工時效。目的是消除應力,穩定尺寸,也可獲得高的時效強化效果。直接人工時效主要適用于Mg-Zn系列合金,如MB15。
鎂合金的時效溫度和時效時間對其力學性能影響很大。時效溫度在150℃時,由于固溶體分解很少,所以強度提高不多,隨著時效溫度的提高,固溶體分解的量越來越多,強度也逐漸提高,在時效溫度為170~190℃,保溫6~16h后,強度達到最大值。所以鎂合金時效時,在允許稍微降低強度的情況下,可以選用高一些的時效溫度,以縮短時效時間。
(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,為提高抗拉強度和伸長率,只進行固溶處理即可。由于鋁和鋅在鎂中的溶解度隨溫度的下降而減小,因而它們在鎂固溶體中的擴散速度和相變速度都比較緩慢,鎂合金的熱處理強化效果較小。尤其是當鋁、鋅等合金元素含量較少時,只有含鋁和鋅較高的鎂合金(如MB6、MB7、MB15、ZM1、ZM2、ZM4等)才可進行熱處理強化處理。固溶加熱溫度和保溫時間對合金的性能影響較大。在固溶處理時,由于合金元素擴散較慢,為保證強化相的充分固溶,需要較長的保溫時間。淬火加熱溫度和保溫時間對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抗拉強度上升的速度加快,達到最大值的時間較短;在410~415℃淬火時,抗拉強度提高得最快,且達到最大值的時間最短。隨時間延長,抗拉強度變化不大。當繼續提高溫度時,最大值反而較前下降,并隨時間的延長而迅速回落。淬火溫度和時間對伸長率的影響與對抗拉強度的影響很相似,也是在410~ 415℃獲得最大值。
(3)固溶處理+人工時效。這種處理方法的目的是提高強度和硬度,但韌性和塑性略有降低。主要用于Mg-Al-Zn系、Mg-RE-Zr系合金,對于鋅含量較高的Mg-Zn-Zr系合金也可采用這種方法進行強化。
(4)固溶熱水淬火+人工時效。鎂合金固溶處理時一般在空氣中冷去口,或用壓縮空氣冷卻。為提高強化效果,可將合金淬入熱水中冷卻,然后進行人工時效處理。由于冷卻速度對Mg-RE-Zr系合金的固溶強化影響較大,因此這種方法可顯著提高合金的力學性能。

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