镁合金的热处理.ppt

镁合金的热处理,主讲教师唐婷西安航空职业技术学院,金属材料与热处理课程,,镁合金的热处理特点镁合金的热处理方法,金属材料与热处理,职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库,镁合金的热处理,,2.什么是时效处理,过饱和的固溶体加热到固溶线以下某温度保温，以析出弥散强化相的热处理。,1.什么是固溶处理,将合金加热到固溶线以上，保温并淬火后获得过饱和的单相固溶体组织的热处理。,金属材料与热处理,职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库,1.镁合金的热处理特点,镁没有同素异构转变，因此是通过淬火时效处理进行强化。镁合金的热处理工艺与铝合金相比具有以下特点（1）镁合金的淬火加热温度比较低。因为镁合金的组织一般都比较粗大，而且组织达不到平衡状态。处于不平衡状态的合金熔点要比平衡状态低些。（2）镁合金淬火加热的保温时间比铝合金长得多。因为合金元素在镁中的扩散速度非常慢，过剩相的溶解速度亦比较缓慢。,金属材料与热处理,职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库,（3）淬火加热速度不宜太快，通常需要采用分段加热，以防止过烧。（4）镁合金淬火冷却可采用空冷或在70～100℃水中冷却，因为强化相从过饱和固溶体中析出速度缓慢。（5）镁合金一般都采用人工时效处理。（6）镁合金的热处理切忌用硝盐浴炉加热，一般都在真空热处理炉、箱式电炉或井式电炉中加热。在高温的硝盐浴中镁合金会发生剧烈的化学作用而引起爆炸。,金属材料与热处理,职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库,（1）人工时效（T1）在线淬火或固溶淬火后升温析出第二相强化粒子的热处理过程。特点扩散激活能较低，不能自然时效，且人工时效处理时间长，时效温度比铝合金高，在448-523K之间。部分镁合金无需固溶，在铸造或热加工后直接人工时效。,2.镁合金的热处理方法,金属材料与热处理,职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库,在生产中，MB15合金一般采用挤压变形或锻造后直接进行人工时效的热处理。MB15合金T1状态的平衡组织如下图所示。,图1MB15合金T1状态的平衡组织,金属材料与热处理,职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库,（2）退火完全退火消除加工硬化效应，恢复和提高塑性，以便后续变形加工。去应力退火（T2）去除热加工、成形和焊接后的残余应力，提高韧性，略降强度。,金属材料与热处理,职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库,（3）固溶处理（T4）通过加热、淬冷获得室温过饱和固溶体的热处理过程。特点为获得最大的过饱和度，固溶加热温度仅低于固溶线510K。由于镁合金中原子扩散较慢，因而需要较长的加热时间，保证充分固溶。固溶淬火后（不进行时效处理）可以提高强度，使韧性达到最大，并改善抗震能力。,金属材料与热处理,职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库,ZM5的铸态组织如图2所示，基体为δ固溶体，残留的Mg17Al12相处于晶粒边界上，抗拉强度较低。经过淬火处理后的组织如图3所示，Mg17Al12溶入δ相，得到单相过饱和的δ固溶体组织，抗拉强度和延伸率都得到了提高。,图2ZM5合金铸态组织（200）,图3ZM5合金淬火后的组织（200）,金属材料与热处理,职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库,（4）固溶处理人工时效（T6）硬度和强度达到最大值、但塑韧性略有下降。应用于Mg-Al-Zn和Mg-RE-Zr合金。,金属材料与热处理,职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库,（5）热水淬火人工时效（T61）固溶淬火通常在空气、压缩空气中进行，为提高强化效果，也可以采用热水淬火。可提高强化效果，尤其是对冷却速度敏感的Mg-RE-Zr系合金。,金属材料与热处理,职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库,镁合金的热处理方法（1）人工时效（2）去应力退火（3）固溶处理（4）固溶处理人工时效（5）热水淬火人工时效,金属材料与热处理,职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库,小结,