【镁合金压铸】镁合金压铸常用的热处理方法
1、均质化退火
目的是消除铸件凝固过程中的偏析。那么,晶体的分离是如何形成的呢?在这种情况下,我们需要了解结晶和凝固过程。
以AZ61为例,从中可以看出,从液相线开始,熔体开始凝固,成核开始随温度下降而增长,在每个温度下,液体和固体组分对应于液相线和固体a的相应组成。
那个温度结果,晶粒随着温度的下降而变得不均匀,即晶体中的偏析。均匀化退火,主要作用是将铸件加热到一定温度,使材料迁移明显,
消除了晶粒内的浓度梯度。对于固溶体、时效等热处理手段,更确切地说,是利用合金元素在基体中的溶解度随温度的变化这一特性。
2、固溶处理
非晶态基体相变的合金系在室温下由Aβ、固溶体和第二相组成。当合金被加热到一定温度时,β相会溶解在基体中,得到单相固溶体,即固溶体。
如果合金以足够大的速率冷却,合金元素的扩散和再分配将被推迟,β相将不成核和生长,β相不会在α固溶体中沉淀,并且因为基体固溶体不经历多聚体。
冷却过程中的PHIC转变,合金的室温微观结构将是单一的α相。过饱和固溶体是固溶处理。在镁合金热处理中,固溶处理可以起到一定的强化作用。对于理想晶体,原子排列在空间晶格中。
当溶质原子进入基体时,引起溶剂原子的晶格畸变,改变原子间距离,此时不再是平衡距离R0,因此原子间的合力不为零,原子的势能不为零。零,导致晶格畸变能,使材料在一定程度上得到强化。
3、时效处理
其本质是脱溶或沉淀。它也是一种有效的镁合金强化热处理方法。处方是一种手段。溶解,顾名思义,溶质从固溶体和沉淀中溶解。
固溶处理后得到的过饱和固溶体为亚稳态过饱和相,具有自发分解的趋势。如果在足够高的温度下老化,最终会形成平衡的不可溶相。可溶解的β相分散在α相基体中,起到钉扎作用,防止材料中的滑移和孪晶形成,起到增强作用。
4、实际工作中的热处理效果。
下表1是我们实际工作中一些镁合金挤压件的典型力学性能。
1)纯镁,由于基体中没有固溶体引起的晶格畸变,没有固溶体强化引起的晶格畸变能。
2)时效处理后,由于β相在α相基体中分散析出,材料的强度得到提高。
3)固溶+时效处理后的β相析出更加均匀,即β相在材料中的分布更加均匀,从而进一步提高了材料的强度。
5.固溶、时效处理的必要条件
在工作中,我们发现一些镁合金(如AZ61、AZ80、AZ91等)可以通过固溶、时效等手段进行强化,而一些镁合金(AZ31、AZ40等)则无法通过这些手段进行强化。为什么?固溶体和时效强化镁合金至少应满足以下性能:
1) 例如,铝元素在镁基体中的溶解度为5.5%。也就是说,当铝含量小于5.5%时,固溶体和时效处理一般不能起到强化作用。
2)在该镁合金中,强化元素在溶剂基体中的溶解度明显受温度的影响,即溶解度的温度敏感性。这可以从合金相图的相变线的斜率看出。
这里没有更多的细节。通过对合金元素溶解度的温度敏感性的相图分析,可以从理论上确定合金材料的热处理工艺,并在实践中进行适当的修正,最终确定合金材料的热处理工艺。