鎂合金壓鑄退火鎂合金熱處理爐
來源：
譽格壓鑄
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發(fā)布時間： 2019-12-19
固態(tài)金屬（包括純金屬和合金）在溫度和壓力變化時
，其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化
，稱為固態(tài)轉(zhuǎn)變
。金屬中有許多類型的固態(tài)相變，有些金屬在不同的條件下會經(jīng)歷幾種不同類型的相變
。例如，奧氏體和鐵素體在鋼鐵中的轉(zhuǎn)變
。掌握金屬固態(tài)相變的規(guī)律及影響因素
，采取措施控制相變過程，以獲得所需的微觀結(jié)構(gòu)
，使其具有預(yù)期的性能
。常用的措施包括特定的加熱和冷卻過程，即熱處理
。淬火鋼是為了快速冷卻以保持其高溫相
，從而達(dá)到預(yù)期的性能。
鎂合金常用的熱處理方法有均勻化退火（擴(kuò)散退火）
、固溶（淬火）（T4）
、時效（T5）、固溶+時效（T6）
、熱水淬火+時效（T61）
、應(yīng)力消除退火、完全退火等
。以下是簡要介紹：
1
、均質(zhì)化退火
目的是消除鑄件凝固過程中的偏析。那么
，晶體的分離是如何形成的呢
？在這種情況下，我們需要了解結(jié)晶和凝固過程
。圖1是鎂合金相圖中最常見的鎂鋁相圖
。
以AZ61為例，從相圖中可以看出
，從液相線開始
，熔體開始凝固，成核開始隨溫度下降而增長
，在每個溫度下
，液體和固體組分對應(yīng)于液相線和固體a的相應(yīng)組成。那個溫度
。結(jié)果
，晶粒隨著溫度的下降而變得不均勻，即晶體中的偏析
。均勻化退火
，主要作用是將鑄件加熱到一定溫度，使材料遷移明顯
，消除了晶粒內(nèi)的濃度梯度
。對于固溶體、時效等熱處理手段
，更確切地說
，是利用合金元素在基體中的溶解度隨溫度的變化這一特性。
2
、固溶處理
非晶態(tài)基體相變的合金系在室溫下由Aβ
、固溶體和第二相組成。當(dāng)合金被加熱到一定溫度時
，β相會溶解在基體中
，得到單相固溶體，即固溶體
。如果合金以足夠大的速率冷卻，合金元素的擴(kuò)散和再分配將被推遲
，β相將不成核和生長
，β相不會在α固溶體中沉淀，并且因為基體固溶體不經(jīng)歷多聚體
。冷卻過程中的PHIC轉(zhuǎn)變
，合金的室溫微觀結(jié)構(gòu)將是單一的α相。過飽和固溶體是固溶處理
。在鎂合金熱處理中
，固溶處理可以起到一定的強(qiáng)化作用。對于理想晶體
，原子排列在空間晶格中。金屬原子的二維晶格如下所示
。
當(dāng)溶質(zhì)原子進(jìn)入基體時，引起溶劑原子的晶格畸變
，改變原子間距離
，此時不再是平衡距離R0，因此原子間的合力不為零
，原子的勢能不為零
。零，導(dǎo)致晶格畸變能
，使材料在一定程度上得到強(qiáng)化
。
3
、時效處理
其本質(zhì)是脫溶或沉淀。它也是一種有效的鎂合金強(qiáng)化熱處理方法
。處方是一種手段。溶解
，顧名思義
，溶質(zhì)從固溶體和沉淀中溶解。固溶處理后得到的過飽和固溶體為亞穩(wěn)態(tài)過飽和相
，具有自發(fā)分解的趨勢
。如果在足夠高的溫度下老化，最終會形成平衡的不可溶相
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？扇芙獾摩孪喾稚⒃讦料嗷w中，起到釘扎作用
，防止材料中的滑移和孿晶形成
，起到增強(qiáng)作用。
4
、實際工作中的熱處理效果。
下表1是我們實際工作中一些鎂合金擠壓件的典型力學(xué)性能
。
從上表可以看出：（1）純鎂
，由于基體中沒有固溶體引起的晶格畸變，沒有固溶體強(qiáng)化引起的晶格畸變能
。2)時效處理后
，由于β相在α相基體中分散析出，材料的強(qiáng)度得到提高
。3)固溶+時效處理后的β相析出更加均勻
，即β相在材料中的分布更加均勻，從而進(jìn)一步提高了材料的強(qiáng)度
。
5.固溶
、時效處理的必要條件
在工作中，我們發(fā)現(xiàn)一些鎂合金（如AZ61
、AZ80、AZ91等）可以通過固溶
、時效等手段進(jìn)行強(qiáng)化
，而一些鎂合金（AZ31、AZ40等）則無法通過這些手段進(jìn)行強(qiáng)化
。為什么
？固溶體和時效強(qiáng)化鎂合金至少應(yīng)滿足以下性能：
1） 例如
，鋁元素在鎂基體中的溶解度為5.5%。也就是說
，當(dāng)鋁含量小于5.5%時
，固溶體和時效處理一般不能起到強(qiáng)化作用。
2）在該鎂合金中
，強(qiáng)化元素在溶劑基體中的溶解度明顯受溫度的影響
，即溶解度的溫度敏感性
。這可以從合金相圖的相變線的斜率看出
。這里沒有更多的細(xì)節(jié)。通過對合金元素溶解度的溫度敏感性的相圖分析
，可以從理論上確定合金材料的熱處理工藝
，并在實踐中進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚罱K確定合金材料的熱處理工藝
。
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