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镁合金热处理方法


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                                                              镁合金热处理方法

镁是在自然界中分布最广的十个元素之一, 在地壳中是第八丰富的元素, 约占地球壳层质量的1.

93%。其在海洋质量含量为0. 13% 。

镁的抗拉强度和硬度很低。一般通过加入合金元素, 与镁形成固溶体, 或是在固溶体中加入一定数

量的过剩强化相来强化合金, 即固溶强化和第二相强化[ 1]

除此加入合金元素外还可以通过热处理来提高镁合金的性能[ 2] 。热处理是改善合金使用性能和工艺性能、发挥材料潜力的一种有效的方法。镁合金热 处理的目的是在不同程度上改善它的力学性能, 比如抗拉强度、屈服强度、硬度、塑性、冲击韧性和伸长 率等。其热处理方法有以下几类:

T 1—部分固溶加自然时效; T 2 —铸后退火; T 3—固溶加冷加工; T 4 —固溶处理; T 5—人工时效; T 6—固溶处理加人工时效; T 7 —固溶处理加稳定化处理; T 8 —固溶处理、冷加工加人工时效。

其中最常用的为T 2 、T 4、T 5、T 6 热处理方法。

1 T 2 处理

又称均质化退火, 其目的是消除铸件在凝固过程中形成的晶内偏析。减小或消除变形镁合金 制品

在冷热加工、成形、校正和焊接过程中产生的残余应 力, 也可以消除铸件或铸锭中的残余应力。凝固过程中模具的约束、热处理后冷却不均匀或者淬火引起 的收缩等都会导致镁合金铸件中出现残余应力。此 外, 机加工过程中也会产生残余应力, 所以在最终机加工前最好进行中间去应力退火处理。

T 4 处理

T 4 即固溶处理后进行自然时效。镁合金中合金元素固溶到A—M g 基体中形成固溶体时, 镁合金的强度、硬度会得到提高, 称为固溶强化, 而这个过程就称为固溶处理。

加热温度越高, 镁合金中强化相和合金元素溶

解得也就越充分, 固溶处理后的力学性能也就越高。固溶过程中, 保温时间与加热温度相互关联的,

加热温度越高, 保温时间就相对越短。然而加热温度过高或者保温时间过长, 合金基体组织就会发生粗化甚至过烧现象, 这样将导致合金的力学性能的下降。为了获得最大的过饱和固溶度, 同时又使基体不至于过烧, 加热温度通常只比固相线低5~10℃。

1 T 5 处理

T 4 即时效处理, 将固溶处理后的过饱和固溶体置于一定温度下, 放置一定的时间后过饱和固溶体将会发生分解, 引起合金的强度和硬度大幅度提高, 这个过程称之为时效处理。其本质是脱溶或沉淀, 让固溶体中的溶质脱离出来, 以沉淀相析出。固溶处理后获得的都是过饱和固溶体, 有分解的趋势, 在一定的温度下, 过饱和的溶质便会以B相脱溶出来, 弥散分布在A相基体中。能够起钉扎作用, 对材料内部滑移、孪晶等起到阻碍作用。

2 T 6 处理

此种方法即是将镁合金进行固溶处理后进行人

工时效。通过以上的热处理方法可以提高镁合金的 抗拉强度、屈服强度、硬度、塑性、冲击韧性和伸长率 等性能。

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