室温と高温でのマグネシウム合金の特性は、固体強化と老化治療によって引き起こされる降水硬化により改善されます。
マグネシウム合金の一般的に使用される熱処理方法には、主に溶液処理、老化治療、アニーリング治療などが含まれます。熱処理法の選択は、主に合金とサービス条件の種類に依存します。実際の生産では、固形溶液処理など、機械的特性の要件に従って適切な治療プロセスを選択する必要があります。
()アニーリング
マグネシウム合金の塑性変形能力は、残留応力と微細構造の不均一な分布により減少します。これらの欠陥は、マグネシウム合金の可塑性を改善し、その後の処理に備えるために、アニーリングプロセスによって効果的に減少または排除できます。
完全にアニール(0)
塑性変形プロセスの変形強化効果を排除するために、その後の変形処理のためにその可塑性を回復し、改善します。
完全なアニーリングは、作業の硬化を排除するのに非常に効果的であり、材料の動作の可塑性を回復および改善することができます。マグネシウム合金の変形は一般に高温で行われるため、変形合金が完全にアニールされることはめったにありません。このプロセスは、明らかではない熱処理強化効果を持ついくつかのマグネシウム合金の最終熱処理として使用できます。
完全なアニーリングの温度範囲は300〜400℃、保持時間は3〜8時間で、プロセスパラメーターは合金のタイプと変形の程度に従って適切に選択されます。
応力緩和アニーリング(T2):変形したマグネシウム合金生成物の鋳造と処理によって引き起こされる残留応力を排除します。
ストレス緩和アニーリングは、生産慣行で広く使用されています。たとえば、AZ31マグネシウム合金シートの最適なアニーリングプロセスは、300〜350°で約1時間であり、合金の強度と靭性はこのプロセスの後によく一致しています。
さらに、マグネシウム合金は機械加工中に残留ストレスを生成し、必要なアニーリング治療はワークピースの加工精度とサービス寿命を助長します。
()固形溶液処理
マグネシウム合金の特性は、溶液の強化と老化強化により改善されます。
溶液処理(T4):
合金は、単相固定相領域の適切な温度に加熱され、対応する時間は暖かく保たれているため、その元素の一部がマトリックスに溶解して、溶液処理と呼ばれる過飽和固形溶液を形成します。これは、加熱および保持後のマグネシウム合金の自然な老化の熱処理プロセスであり、材料の引張強度と可塑性を同時に改善し、より大きな衝撃耐性を得ることができます。
たとえば、MG-4Y-2ND-1GD-0.4zマグネシウム合金の最適溶液処理プロセスは525°x8hであり、熱処理後にその伸長は大幅に増加します。
()処方処理
老化:降伏強度が増加し、可塑性がわずかに減少します。
人工老化(T5):マグネシウム合金の重要な強化方法であり、プロセスは比較的単純で、老化前に固定またはアニーリング治療の必要はありません。老化温度は一般に約200℃、保持時間は約20Bです。人工老化処理後、沈殿相を含む加工合金の場合、高強化効果を得ることができます。
()溶液老化治療
固溶体処理後の人工老化(T6):過飽和した固溶体は崩壊し、人工老化中の第2相を沈殿させます。合金システム、老化温度、および追加された要素の組み合わせは、老化した降水プロセスと沈殿相の特性に影響します。
As-Cast Za72合金は、主にAgマトリックスとバルクの第2フェーズ(Mg32(A1、ZN)49およびG7ZN3)で構成されていることがわかります。溶液処理後、細い粒状の第2位相は粒界と粒子に分布し、第2相のサイズと量は固溶体の増加とともに徐々に減少します。 T6処理後、微細および分散二次強化位相が粒子境界および粒子内に分散され、T6処理時間が長いほど、沈殿相の量が長くなります。T6処理後の合金の機械的特性は著しくあります。改善され、合金の引張強度と微小硬度が最初に増加し、T6治療時間の増加とともに減少します。 28h合金の引張強度は308MPaで、これはAs-Cast合金の強度よりも52.4%高くなっています。
()水素化処理
酸化処理:組織に大きなバルク化合物を含むマグネシウム合金の場合、化合物相は非常に安定しており、従来の方法で溶解または分裂することは困難です。合金要素(Zn、Snなど)は毎日化合物から縮小されるため、合金要素が再びマグネシウムマトリックスにしっかりと溶解し、固溶液強化効果が増加します。 Hは不溶性化合物の一部の元素で酸化して、組織に分散し、分散強化効果を発する不連続化合物を生成します。
()表面熱処理
レーザー表面合金化により、表面の再溶解が遅くなり、これは合金要素の完全な溶解を助長し、表面はすぐにコンパクトで均一な構造を形成します。
()大気を保護します
一般に、マグネシウム合金の溶液処理には保護雰囲気が使用されます。マグネシウム合金鋳物の熱処理操作に関連する基準によれば、マグネシウム合金鋳物の表面酸化を防ぐために、溶液温度が400°Cを超える場合は保護大気を使用する必要があります(表面が表面が減少すると、鋳物の強度が低下します。酸化は深刻です)と燃焼。
熱処理炉には、炉の温度の均一性を改善するためにガスを循環するために使用できる高速ファンまたはその他のデバイスを装備する必要があります。
保護ガスは熱処理炉内で循環し、その循環速度は速いため、すべてのワークピースの温度分布は均一であり、最小循環率は熱処理炉の設計と実際の負荷状況によって異なります。
()熱処理の欠陥とその排除方法
(1)酸化マグネシウム合金ワークが保護ガスを使用せずに熱処理されている場合、局所的な酸化が発生し、炉での発火さえあります。通常、熱処理炉(0.5-1.5)VO1。%S0、または(3-5)VO1。%C0、または(0.5-1.5)VO1。%SF:00、保護ガス、または酸化を避ける不活性ガスマグネシウム合金ワークピースの。さらに、炉がきれいで乾燥し、密閉されていることを確認する必要があります。
(2)オーバーバーニング加熱速度が速すぎると、加熱温度が合金の溶液温度制限を超え、合金にはより低い融点物質があります。通常、260°Cから2時間以上の凝固治療温度をセグメント化し、5°C以内の炉温度の変動を制御し、亜鉛含有量を所定の下限に減らすことにより、マグネシウム合金ワークのオーバー燃焼を避けるために使用されます。
