WE镁合金的时效热处理研究

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镁合金热处理简介

镁合金热处理简介

镁合金热处理各位领导、同事们:很荣幸能在这里和大家共同学习。

感谢公司领导给予我的机会!我进入公司的这两年多时间,从事了镁合金熔炼、铸造、压力加工、热处理等方面的一些工作。

今天,仅就自己在镁合金热处理方面工作、学习的部分收获及心得,与各位进行讨论。

由于水平有限,错误与不当处在所难免,请各位不吝赐教。

固态金属(包括纯金属及合金)在温度和压力改变时,组织和结构会发生变化,统称为金属固态相变。

金属中固态相变的类型很多,有的金属在不同的条件下会发生几种不同类型的转变。

例如钢铁的奥氏体、铁素体转变。

掌握金属固态相变规律及影响因素,采取措施控制相变过程,以获得预期组织,从而使其具有预期的性能。

常用的措施包括特定的加热和冷却工艺,也就是热处理。

钢铁的淬火,为的是快速冷却以保持其高温相,从而达到所需要的性能。

对于镁合金,常采用的热处理方式包括:均匀化退火(扩散退火)、固溶(淬火)(T4)、时效(T5)、固溶+时效(T6)、热水淬火+时效(T61)、去应力退火、完全退火等。

这里做以下方面简要介绍:1.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。

那么,晶内偏析是如何形成的呢?这个,我们就需要了解结晶凝固过程,下图1为镁合金相图中最普通的Mg-Al相图:以AZ61为例,从相图中我们可以看到,从液相线开始,熔体开始凝固,形核随着温度下降开始长大,在每一个温度点,液相和固相图1 Mg-Al相图成分分别对应于该温度时的液相线和固相线所对应的成分。

造成了晶粒随温度下降而长大过程中的成分不均匀,也就是晶内偏析。

均质化退火,主要作用就是将铸件加热到一定温度,使物质迁移作用明显,消除晶粒内浓度梯度。

对于固溶、时效等热处理手段,更确切的来说,是利用合金元素在基体中溶解度随温度变化这一属性。

2.固溶处理。

基体不发生多型转变的合金系,室温平衡组织为α+β,α为基体固溶体,β为第二相。

当合金加热到一定温度是,β相将溶于基体而得到单相α相固溶体,这就是固溶化。

新能源汽车用镁合金的热处理与力学性能

新能源汽车用镁合金的热处理与力学性能

新能源汽车用镁合金的热处理与力学性能随着全球对环境保护和可持续发展的日益重视,新能源汽车产业蓬勃发展。

在新能源汽车的制造中,材料的选择至关重要,而镁合金因其独特的性能逐渐受到关注。

镁合金具有密度低、比强度和比刚度高、减震性能好等优点,在实现汽车轻量化方面具有巨大潜力。

然而,要充分发挥镁合金在新能源汽车中的优势,其热处理工艺和力学性能的研究至关重要。

一、镁合金在新能源汽车中的应用优势新能源汽车对于轻量化的要求极高,因为车辆重量的减轻可以显著提高续航里程和能源利用效率。

镁合金的密度约为 174g/cm³,相比铝合金和钢铁,其重量更轻。

这使得在汽车零部件中使用镁合金能够有效降低整车重量,从而减少能源消耗。

此外,镁合金还具有良好的电磁屏蔽性能,能够有效减少车辆内部的电磁干扰,提高电子设备的稳定性和可靠性。

同时,镁合金的减震性能优于其他金属材料,能够提升车辆的行驶舒适性和稳定性。

二、新能源汽车用镁合金的常见热处理方法1、固溶处理固溶处理是将镁合金加热到一定温度,使合金元素充分溶解在基体中,形成过饱和固溶体,然后快速冷却。

这一过程可以提高镁合金的强度和塑性,改善其综合力学性能。

2、时效处理时效处理是将经过固溶处理的镁合金在一定温度下保温一段时间,使过饱和固溶体中的溶质原子析出,形成强化相,从而提高合金的强度。

时效处理的温度和时间对镁合金的性能有着重要影响。

3、退火处理退火处理主要用于消除镁合金在加工过程中产生的残余应力,提高其塑性和韧性。

退火温度和时间的选择需要根据具体的合金成分和加工工艺来确定。

三、热处理对新能源汽车用镁合金力学性能的影响1、强度经过适当的热处理,镁合金的强度可以得到显著提高。

固溶处理使合金元素均匀分布在基体中,时效处理则通过强化相的析出进一步增强合金的强度。

然而,热处理参数的不当选择可能导致强度下降。

2、塑性热处理对镁合金的塑性也有重要影响。

合理的固溶处理和退火处理可以改善镁合金的塑性,使其更容易加工成型。

热处理工艺对镁合金材料的耐腐蚀性和导热性的改善

热处理工艺对镁合金材料的耐腐蚀性和导热性的改善

热处理工艺对镁合金材料的耐腐蚀性和导热性的改善热处理工艺是通过加热和冷却过程,对材料的组织和性能进行调整和改善的方法。

对于镁合金材料来说,热处理工艺可以显著改善其耐腐蚀性和导热性。

首先,热处理可以改善镁合金材料的耐腐蚀性。

镁合金由于其优良的比强度和轻质特性,广泛应用于航空航天、汽车和电子设备等领域。

然而,直接使用的镁合金在大气环境下容易产生腐蚀现象。

热处理工艺常常使用如固溶处理、时效处理等方法,通过改变晶体结构和有序度,提高材料的耐腐蚀性能。

例如,固溶处理可以使合金中的杂质元素溶解入基体中,减少杂质元素与外界环境的接触,降低腐蚀速率。

时效处理则能够通过形成均匀的析出相,使晶体结构更加稳定,提高材料的抗腐蚀能力。

热处理后的镁合金具有更为紧密的晶界和更均匀的晶体结构,因此能够更好地抵抗腐蚀,延长其使用寿命。

其次,热处理也能改善镁合金材料的导热性能。

由于镁合金的导热性较差,传统的加工方法往往会将合金材料加工成薄壁结构,以提高其散热能力。

然而,这种方式会导致合金的强度下降。

热处理工艺可以通过改变合金的晶体结构和晶界特性,提高其导热性。

固溶处理可以改变合金中的晶体尺寸和晶粒取向,提高晶界的有序度,从而增加导热通道。

此外,时效处理还可以通过形成更为均匀的析出相,提高材料的热传导能力。

热处理后的镁合金具有更为细小的晶体尺寸、更高的导热通道密度和更均匀的导热路径,因此能够更好地传递和散发热量,提高其导热性能。

总结来说,热处理工艺对镁合金材料的耐腐蚀性和导热性能有显著改善作用。

通过固溶处理和时效处理等方法,可以改变合金的晶体结构、晶界特性和析出相,提高材料的耐腐蚀能力和导热性能。

这些改善措施对于提高镁合金材料的使用寿命、提高设备的热管理能力等方面具有重要意义。

随着研究和发展的进一步深入,相信热处理工艺对镁合金材料的改善还将继续取得更大突破,为镁合金在各个领域的应用提供更为可靠的支撑。

在热处理工艺中,还有一些其他方法可以进一步改善镁合金材料的耐腐蚀性和导热性。

【镁合金热处理工艺及研究现状】镁合金的热处理

【镁合金热处理工艺及研究现状】镁合金的热处理

《【镁合金热处理工艺及研究现状】镁合金的热处理》摘要:关键词镁合金、热处理、研究现状多数镁合金都可通热处理改善或调整材力学性能和加工性能,镁合金能否通热处理强化完全取合金元素固溶是否随温变化,当合金元素固溶随温变化镁合金可以进行热处理强化摘要镁合金具有较高比刚、比强、良电磁屏蔽性、减振性能和散热性能是轻结构金属材航空航天领域具有广泛应用前景综述了镁合金热处理工艺及其研究现状关键词镁合金、热处理、研究现状多数镁合金都可通热处理改善或调整材力学性能和加工性能镁合金能否通热处理强化完全取合金元素固溶是否随温变化当合金元素固溶随温变化镁合金可以进行热处理强化镁合金常规热处理工艺分退火和固溶效两类镁合金热处理强化特是合金元素扩散和合金相分程极其缓慢因固溶和效处理要保持较长另外镁合金加热炉应保持性气氛或通入保护气体以防烧、退火退火可以显著降低镁合金制品抗拉强并增加其塑性对某些续加工有利变形镁合金根据使用要和合金性质可采用高温完全退火()和低温应力退火()完全退火可以消除镁合金塑性变形程产生加工硬化效应恢复和提高其塑性以便进行续变形加工完全退火般会发生再结晶和晶粒长所以温不能高不能太长当镁合金含稀土其再结晶温升高60、Z3、Z6、Z60合金热轧或热挤压退火组织得到改善应力退火既可以减或消除变形镁合金制品冷热加工、成形、校正和焊接程产生残余应力也可以消除铸件或铸锭残余应力二、固溶和效、固溶处理要获得效强化有利条件前提是有饱和固溶体先加热到单相固溶体相区适当温保温适当使原组织合金元素完全溶入基体金属形成饱和固溶体这程就称固溶热处理由合金元素和基体元素原子半径和弹性模量差异使基体产生阵畸变由产生应力场将阻碍位错运动从而使基体得到强化固溶屈强增加将与加入溶质元素浓成二分次方比根据Rr规则如溶剂与溶质原子半径差超%~5%该种溶剂种溶质固溶不会很而g原子直径3则LlrZGZrbbB等元素可能g会有显著固溶另外若给定元素与g电性相差很例如当Gr定义电性值相差0以上(即∣xgx∣0)也不可能有显著固溶因g和该元素易形成稳定化合物而非固溶体、人工效沉淀强化是镁合金强化(尤指室温强)重要机制合金当合金元素固溶随着温下降而减少便可能产生效强化将具有这种特征合金高温下进行固溶处理得到不稳定饱和固溶体然较低温下进行效处理即可产生弥散沉淀相滑动位错与沉淀相相作用使屈强提高镁合金得到强化l(Gb)L+()式l沉淀强化合金屈强;没有沉淀基体屈强;(GbL)沉淀弯出位错所应力由具有较低扩散激活能绝多数镁合金对然效不敏感淬火能室温下长期保持淬火状态部分镁合金铸造或加工成形不进行固溶处理而是直接进行人工效这种工艺很简单可以消除工件应力略微提高其抗拉强对gZ系合金就常热变形直接人工效以获得效强化效即可获得5状态加工产品3、固溶处理+人工效固溶淬火人工效(6)可以提高镁合金屈强但会降低部分塑性这种工艺主要应用glZ和gRZr合金了充分发挥效强化效对含锌量高gZZr合金也可选用6处理进行6处理固溶处理获得饱和固溶体人工效程发生分并析出二相效析出程和析出相特受合金系、效温以及添加元素综合影响情况十分复杂另外不镁合金系其热处理工艺不不类型工件其热处理工艺也不相镁合金挤压件脱模要采用强制气冷或水冷进行淬火以获得微细匀显微组织然而淬火程禁止冷却水与热模具直接接触否则将导致模具开裂挤压镁合金材其状态主要有5、6、其5线淬火再进行人工效状态;6固溶处理与人工效状态;原加工状态即挤压状态固溶处理可提高强使韧性达到并改善抗震能力固溶处理再进行人工效可使硬与强达到值但韧性略有下降镁合金材热加工、成形、矫直和焊接会留有残余应力因应进行应力退火三、镁合金热处理工艺研究现状田学峰等人对不热处理工艺条件下消失模铸态Z9镁合金组织和力学性能进行了系统研究结表明高温效沉淀晶及晶界处以连续形式析出而低温效沉淀以不连续形式晶界形成并具有糖浆状热处理合金综合力学性能有较幅提高其高温效对提高强及加工硬化率尤有利另外晶粒尺寸和数量会随固溶温和发生改变且由显微分析可发现不形态粒子通对析出物尺寸进行统计分析可发现该状态合金固溶温更接近35℃而非5℃显微组织改变使合金硬高温下随延长而降低Zg等人研究了压铸Z9镁合金效行发现添加晶须Z9复合物沉淀程并发生改变但复合物效程会比Z9合金要快晶须添加改变了g7l分布析出物优先Z9界面上形成优先形成界面析出物耗尽了基体l使复合物基体连续析出相数量减少分布不连续因Z9复合物效硬化效率比Z9合金要低麻彦龙等人对ZK60镁合金热处理组织进行了较全面研究初步确定了效ZK60镁合金主要合金相种类和形态实验结表明ZK60镁合金铸态组织存量共晶组织共晶组织主要由g和gZ相组成其形态和分布具有多样性分段固溶工艺(380℃十50℃)限消除了共晶组织使固溶样品显微硬接近镁基体铸态、固溶处理和效处理ZK60镁合金存gZ相它们无取向分布形貌呈近似平行四边形00~500对热处理不敏感效ZK60镁合金二类析出相是gZ相形态长约500条状与基体有严格位相关系三类析出相是gZ3相形态长约00短杆状它是效ZK60镁合金数量多尺寸分布匀析出相董超等研究了6热处理工艺和热对60镁合金显微组织及力学性能影响结表明热处理程相相固溶以及晶和晶界上析出改善了60镁合金显微组织60镁合金力学性能有了较改善。

热处理工艺对镁合金材料的成形性和耐腐蚀性的改善

热处理工艺对镁合金材料的成形性和耐腐蚀性的改善

热处理工艺对镁合金材料的成形性和耐腐蚀性的改善镁合金是一种轻质高强度材料,具有优良的物理和机械性能,广泛应用于航空、汽车、电子等领域。

然而,镁合金材料在成形性和耐腐蚀性方面存在一定问题。

通过热处理工艺可以有效改善镁合金材料的成形性和耐腐蚀性。

首先,热处理工艺可以改善镁合金材料的成形性。

镁合金材料的塑性低,容易形成裂纹和变形,限制了其在复杂形状的成型工艺中的应用。

常用的热处理工艺包括固溶处理、固溶时效处理等。

固溶处理可以使镁合金材料的晶粒尺寸变小,晶界粘结性增强,提高了其塑性和韧性。

固溶时效处理通过在固溶后进行时效处理,可以进一步改善材料的成形性能。

热处理后的镁合金材料具有较好的塑性,可以通过挤压、压铸等复杂成形工艺加工成各种复杂结构。

另外,热处理工艺也可以改善镁合金材料的耐腐蚀性。

镁合金材料在大气环境和潮湿条件下易被氧化、腐蚀,影响其使用寿命。

热处理工艺可以通过改变材料的晶体结构和表面特性,提高其耐腐蚀性。

例如,热处理可以使镁合金材料晶粒细化,晶界变得清晰,减少了腐蚀介质对材料的侵蚀。

同时,热处理工艺还可以通过形成表面氧化层提高镁合金材料的耐腐蚀性。

氧化层能够起到隔离和保护作用,减少腐蚀介质对镁合金材料的侵蚀。

此外,热处理工艺对镁合金材料的热稳定性和机械性能也有一定影响,进一步改善了材料的成形性和耐腐蚀性。

热处理过程中的加热和冷却过程可以调控材料的晶粒尺寸和组织结构,使其具有较好的热稳定性。

热处理还可以改善镁合金材料的硬度、强度和韧性,提高材料的抗拉、抗压等机械性能,从而进一步提高材料的成形性。

综上所述,热处理工艺可以改善镁合金材料的成形性和耐腐蚀性。

通过热处理工艺可以使材料的晶粒尺寸变小,晶界粘结性增强,提高材料的塑性和韧性,从而改善了其成形性。

同时,热处理工艺还可以形成表面氧化层,提高材料的耐腐蚀性。

热处理工艺对镁合金材料的热稳定性和机械性能也有一定影响,进一步提高了材料的成形性和耐腐蚀性。

镁合金热处理的研究现状及发展趋势

镁合金热处理的研究现状及发展趋势

镁合金热处理的研究现状及发展趋势一、研究现状1. 热处理工艺目前,镁合金的热处理工艺主要包括固溶处理、时效处理和退火处理。

固溶处理是将镁合金加热至一定温度,使合金中的固溶体达到最大溶解度,然后快速冷却,以达到增强合金的目的。

时效处理是在固溶处理后,将合金再次加热至一定温度,使固溶体析出细小的弥散相,从而提高合金的强度和耐腐蚀性能。

退火处理是将镁合金加热至一定温度,然后缓慢冷却,以消除合金中的残余应力和改善其塑性。

2. 热处理工艺对合金性能的影响热处理工艺对镁合金的性能有着重要的影响。

固溶处理能够提高镁合金的强度和硬度,但会降低其塑性和韧性。

时效处理能够提高镁合金的强度和耐腐蚀性能,但也会降低其塑性和韧性。

退火处理能够消除合金中的残余应力和改善其塑性,但会降低其强度和硬度。

3. 热处理工艺的优化为了优化镁合金的热处理工艺,目前的研究主要集中在以下几个方面:(1)优化固溶处理工艺,以提高合金的强度和硬度,同时尽可能地保持其塑性和韧性。

(2)优化时效处理工艺,以提高合金的强度和耐腐蚀性能,同时尽可能地保持其塑性和韧性。

(3)优化退火处理工艺,以消除合金中的残余应力和改善其塑性,同时尽可能地保持其强度和硬度。

(4)开发新的热处理工艺,以进一步提高镁合金的性能。

二、发展趋势1. 热处理工艺的智能化随着科技的发展,热处理工艺也将越来越智能化。

智能化的热处理设备可以根据不同的合金材料和工艺要求,自动调整加热温度、保温时间和冷却速率等参数,以达到最佳的热处理效果。

2. 热处理工艺的节能化在热处理工艺中,能源消耗是一个重要的问题。

为了节约能源,未来的热处理设备将会采用更加节能的加热方式,如电磁加热、红外加热等。

3. 热处理工艺的环保化在热处理过程中,会产生大量的废气和废水,对环境造成污染。

为了保护环境,未来的热处理设备将会采用更加环保的工艺,如高温氧化、湿式电除尘等。

4. 热处理工艺的多功能化未来的热处理设备将会具备更多的功能,如自动化控制、在线检测、数据采集和分析等,以满足不同用户的需求。

WE43镁合金的力学性能

WE43镁合金的力学性能

性能的影响,对固溶处理和固溶处理后不同时间 时效后的 WE43 镁合金进行力学性能测试,研究 的力学性能指标: 屈服强度、 抗拉强度和延伸率。 表 1 是试样拉伸后所得力学性能结果,由于 2# 中的一个试样在标定线外拉断, 取消这组数据。 固溶处理后的 1# 试样抗拉强度 204.7MPa、 屈服强 度 114.3MPa, 延伸率 6.0% ; 固溶加时效处理后的 实验合金, 其抗拉强度 、 屈服强度都有显著增加, 而延伸率只有 3%左右。 图 1 是 250℃ 时效处理对 WE43 镁合金力学 性能的影响, 在固溶后加时效 1h 左右, 该镁合金具 有最大的屈服强度和抗拉强度, 然后随时效时间增 加, 拉伸强度单调递减; 延伸率基本保持不变。 2. 2 力学性能分析 根据相图, Mg -Y 二元合金在 565℃ 时产生
物: 稳态的 Mg41Nd5 和亚稳态的 Mg12Nd。 Mg-Y- Nd 三元合金中, 根据文献, 时效过程中析出的金属 间化合物主要有:稳态的 Mg14Nd2Y 和亚稳态的 Mg12NdY。 WE43 镁合金 530℃固溶处理 6h 后, Y、 Nd 溶
入镁基体, 形成镁基固溶体, 导致晶格发生畸变, 增加了位错运动的阻力, 由此提高镁的强度。第二 相部分溶入镁基体, 由于第二相是硬脆相, 第二相 减少使固溶处理后的 WE43 镁合金塑性好。
Gao Yijie
(HeBei Shenfeng Heavy Machine Co.,Ltd. Handan 056200)
Abstract: This paper introduces that after solid solution treatment and precipitation heat treatment to the WE43 magnesium

热处理工艺对镁合金材料的力学性能和耐热性的优化

热处理工艺对镁合金材料的力学性能和耐热性的优化

热处理工艺对镁合金材料的力学性能和耐热性的优化热处理工艺对镁合金材料的力学性能和耐热性的优化镁合金由于其优异的性能,如低密度、高比强度、良好的自锁性能和抗冲击性能等,在航空、汽车、电子等领域得到广泛应用。

然而,由于镁合金材料的低熔点和高灵敏度,其力学性能和耐热性需要通过热处理工艺进行优化,以满足不同应用领域的需求。

热处理工艺是通过控制材料的温度和冷却速率来改变其组织和性能的过程。

对于镁合金材料来说,最常用的热处理工艺包括固溶处理、时效处理和退火处理。

固溶处理是将合金加热至固溶温度以上,使合金元素均匀溶解在溶液中,然后通过快速冷却来固定组织。

时效处理是在固溶处理完毕后,将合金加热至较低的温度,通过时间来调整组织和性能。

退火处理是将合金加热至较高的温度,然后在较慢的冷却速率下,使组织得到重新恢复。

热处理工艺对镁合金材料的力学性能的优化具有显著的影响。

通过固溶处理可以提高镁合金材料的塑性,使其具有更好的可加工性。

固溶处理可以消除材料中的残余应力和缺陷,从而提高其抗拉强度和延伸率。

时效处理可以通过组织的时效硬化来增加材料的强度和硬度。

退火处理可以通过消除材料中的应力和缺陷,使其具有更好的塑性和韧性。

热处理工艺对镁合金材料的耐热性的优化同样具有重要的作用。

镁合金材料具有低熔点和高活化能,容易在高温下发生蠕变和热裂敏化等问题。

通过热处理工艺,可以改变材料的晶粒尺寸和晶界的特性,从而提高材料的耐高温性能。

固溶处理可以减小晶粒尺寸,提高材料的界面密度,从而提高材料的耐蠕变性能。

时效处理可以通过析出相的形成来增加材料的强度和耐蠕变性能。

退火处理可以消除材料中的残余应力和缺陷,从而提高材料的抗热裂敏化性能。

总的来说,热处理工艺对镁合金材料的力学性能和耐热性的优化具有重要的作用。

通过合理的热处理工艺,可以提高镁合金材料的可加工性、强度、硬度、塑性和韧性,并增加材料的耐高温性能。

然而,热处理工艺的优化需要充分考虑材料的成分、组织和性能需求,确保最终的产品能够满足实际应用的要求。

热处理和挤压对WE53镁合金组织与力学性能的影响

热处理和挤压对WE53镁合金组织与力学性能的影响

热处理和挤压对WE53镁合金组织与力学性能的影响黄丽华;张涛;章晓波【摘要】为提高WE系列生物镁合金的力学性能,采用重力铸造法制备了Mg-5Y-2Nd-1Gd-0.5Zr (质量分数,WE53)镁合金,并对铸态合金进行了固溶处理(T4),固溶+时效处理(T6)和挤压加工.利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了合金的显微组织,并利用拉伸试验机和显微硬度计测试了合金室温力学性能.结果表明,铸态合金屈服强度为130 MPa,伸长率为10.2%,T6处理可显著提高铸态合金的强度和硬度,降低合金的伸长率;挤压变形明显提高合金的强度和硬度,伸长率与铸态相当.通过适当的热处理和挤压变形可显著改善WE53镁合金的力学性能.%The Mg-5Y-2Nd-1Gd-0.5Zr (wt%, WE53) magnesium alloy is prepared by gravity casting in order to improve mechanical properties of WE series biodegradable magnesium alloys. Solution treatment (T4), solution + aging treatment (T6) and extrusion are conducted on the as-cast alloy. Microstructure of the alloy is observed by optical microscopy and scanning electron microscopy. And mechanical properties at room temperature are measured by tensile test machine and microhardness tester. The results show that the yield strength and elongation of the as-cast alloy are 130 MPa and 10.2%, respectively. The strength and hardness of the alloy are apparently enhanced but the elongation is decreased by T6 treatment. Extrusion can improve the strength and hardness of the alloy significantly, and the elongation is close to that of the as-cast alloy. The mechanical properties of the WE53 magnesium alloy can be improved significantly by proper heat treatment and extrusion processes.【期刊名称】《有色金属科学与工程》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P67-70)【关键词】镁合金;热处理;挤压;显微组织;力学性能【作者】黄丽华;张涛;章晓波【作者单位】南京正大天晴制药有限公司,南京210038;南京工程学院材料学院,南京 211167;南京工程学院材料学院,南京 211167【正文语种】中文【中图分类】TG146.2;TF125.220 引言目前临床应用的生物医用金属材料主要有不锈钢、钛合金、钴铬合金等.但这些植入材料具有不可降解性,长期存在于体内,给患者带来一些不可预期的负面影响,如作为心血管支架长期置于血管内会引发炎症和血管内膜增生,作为骨折固定材料需要在骨愈合后二次手术取出,从而增加了患者的经济和心理负担[1-2].近年来,可降解金属(如 Mg、Fe、W)因具有体内可降解性,被誉为“革命性的生物可降解金属”[3],成为材料和医学工作者研究的热点.其中,镁及其合金因具有独特的物理性能(如与人骨相近的密度)、力学性能(如与人骨相近的弹性模量),良好的生物相容性和体内可降解性,有望替代传统不可降解医用金属材料,成为新一代医用植入材料[4-6].WE系列镁合金(如WE43、WE54)作为生物医用可降解镁合金具有较好的生物相容性和降解性[7-12].C Mario等[13]将WE43镁合金支架植入猪的冠状动脉内,与316L不锈钢血管支架相比,将其植入猪的冠状动脉4周后,血管造影最小管腔内径高于不锈钢支架组,显示出更好的植入效果.但是WE43镁合金室温塑性较差,其铸态室温伸长率小于5%[14-15],这限制了其发展和应用.本文结合 WE系列镁合金中 Y、Nd、Gd、Zr各元素的作用,设计和制备了Mg-5Y-2Nd-1Gd-0.5Zr(质量分数,WE53)镁合金,并对铸态WE53合金进行了热处理和挤压变形,研究了不同状态下合金的显微组织和力学性能.1 实验材料与方法合金成分设计为Mg-5Y-2Nd-1Gd-0.5Zr.采用纯镁、Mg-30%Y、Mg-30%Nd、Mg-30%Gd 和 Mg-30%Zr中间合金为原材料,在通有SF6和CO2保护气氛的坩埚电热炉中进行熔炼,当原材料完全熔化后开启自动搅拌系统搅拌5 min,并于720℃静置15 min,然后浇铸在预热的钢制模具中,获得铸锭.对铸锭进行固溶处理(T4)以及固溶+时效处理(T6).固溶处理参数为525℃,保温8 h;时效处理参数为250℃,保温16 h.在固溶处理的基础上对合金进行挤压变形加工,挤压比为10,挤压温度350℃,挤压速度2 mm/s.采用光学显微镜和扫描电镜观察合金的显微组织,利用能谱分析仪分析各微区的成分.利用拉伸试验机测试合金在室温下的拉伸性能,拉伸速度为1 mm/min,每组测试3个平行试样,结果取平均值.采用显微硬度仪测试合金的显微硬度,对于铸态、T4和T6态合金,压痕均打在α-Mg晶粒内部.载荷为50 g,保载时间10 s,每种状态的合金测量10个点,数据值取平均值.图1 WE53镁合金的光学显微照片2 结果与讨论2.1 显微组织不同状态下WE53镁合金的光学显微照片如图1所示.铸态组织(图1(a))由α-Mg基体和分布在晶界处的不连续第二相组成,其中基体晶粒尺寸约40 μm,有少量颗粒状第二相分布在基体晶粒内部.部分晶界不清晰,这是因为基体的晶界细微,又由于合金元素在晶界及靠近晶界的晶内富集,晶界处形成网状过饱和固溶体,使原有晶界不易显现.T4态显微组织(图1(b))与铸态相比,晶粒大小略有增大,沿晶分布的第二相通过热扩散作用几乎全部进入基体,形成过饱和固溶体,但部分晶界仍残留少量第二相.T6态合金组织(图1(c))与T4态无明显差别,这是由于时效过程中产生的大量纳米级析出相,通常需要在TEM下才能观察到[16].对T4态合金进行挤压后,在组织中观察到大量细小的等轴晶粒、一些相对粗大等轴晶粒和少数沿挤压方向被拉长的粗大晶粒,如图1(d)所示.表明合金在挤压过程中由于变形不均匀发生了部分动态再结晶.其中细小等轴晶粒为再结晶晶粒,一些相对粗大晶粒为再结晶晶粒明显长大,而沿挤压方向被拉长的粗大晶粒是原始组织中的晶粒在挤压过程中没有发生动态再结晶而被拉长产生的.铸态组织的SEM照片如图2所示.通过EDS能谱分析了第二相的成分及含量,如表1.A处呈片层状的共晶第二相含 Y、Nd、Gd较多,不含Zr;靠近晶界处的B区域Y和Nd含量有所降低,并出现少量Zr;而基体内部的C区域Y、Nd含量明显降低,Zr的含量略有增加,而Gd在各区域含量变化相对较小.这是因为,铸态镁合金凝固过程中,合金元素按浓度梯度动态结晶,熔点高的元素逐渐向固液界面液相一侧聚集,最后在晶界处形成沿晶分布的第二相;而Gd在镁中的极限固溶度高达23.5%,而本合金中Gd含量仅为1%,因此组织各处Gd含量变化不大.图2 铸态WE53镁合金的SEM照片表1 铸态WE53不同区域的化学成分/wt%区域 Mg Y Nd Gd Zr A 67.0 13.9 16.4 2.7 0 B 71.4 12.2 13.1 3.2 0.1 C 91.8 4.4 1.8 1.8 0.22.2 力学性能WE53的室温力学性能如图3所示.可以看出,铸态合金具有较高的屈服强度(130 MPa)、抗拉强度(227 MPa)和较好的伸长率(10.2%).T4处理使合金的屈服强度(143 MPa)和抗拉强度(251 MPa)均有所提高,并使合金的伸长率提高了42%.这主要是因为稀土元素固溶到镁基体中产生了固溶强化作用.T6处理显著提高了合金的屈服强度(197 MPa)和抗拉强度(305 MPa),但其伸长率却大幅下降.这是因为经过长时间的高温固溶和低温时效处理,合金内的高温及低温强化相能够更好地散布于基体内,从而使固溶强化与弥散析出强化作用充分发挥[17].由于弥散强化产生大量析出相分布在晶内,产生钉扎作用,阻碍了位错的移动,一方面增强了晶粒的抗变形能力,提高了合金的屈服强度和抗拉强度,另一方面降低了合金的塑性变形能力,伸长率显著降低.挤压态合金具有最高的屈服强度(221 MPa),伸长率较T4态却有所降低.这是因为,挤压过程中发生了动态再结晶,细小等轴状晶粒产生细晶强化效果.但由于被拉长的未发生动态再结晶的晶粒在拉伸过程中不易发生滑移,难以协调变形[18],当位错滑移到被拉长的晶界处时,受到阻碍并严重塞积,产生应力集中,最终导致断裂.因此,其伸长率与T4态相比反而降低.图3 WE53镁合金的室温拉伸性能4种状态WE53镁合金的显微硬度如图4所示.可以看出,T4处理能略微提高合金的硬度,这主要是因为沿晶分布的稀土元素固溶到基体中,产生的固溶强化效果提高了合金强度.T6处理显著提高合金硬度,这是由于时效处理使固溶在基体的稀土元素弥散分布在晶粒内部,产生明显的析出强化.由于细晶强化的作用,挤压态合金的硬度较T4态也有所提高,但却低于T6态.这可能是因为在显微硬度测试时,T6态试样压痕完全打在晶粒内部,由于大量时效析出相的存在,明显提高了合金的硬度,而挤压态合金因发生不完全动态再结晶,尽管晶粒相对细小,但其对硬度的作用不如T6态的析出强化作用明显.图4 WE53镁合金的显微硬度从屈服强度和显微硬度结果可以看出,相对于铸态合金,经过T4处理后,合金的屈服强度和显微硬度仅分别提高10%和5.6%.T6处理使合金屈服强度和显微硬度分别提高了51%和42%.挤压则使合金屈服强度和显微硬度分别提高70%和25%.结合伸长率测试结果,表明固溶处理对WE53合金的强度和硬度影响不明显,但可显著提高合金的伸长率;T6处理则可显著提高合金的强度与硬度,但降低合金的伸长率;而挤压则可以在不影响伸长率的情况下,显著提高合金的强度.3 结论1)T4处理使铸态合金中的第二相几乎完全固溶到镁基体中,T6态组织在光学显微镜下与T4态无明显区别;挤压态组织由细小的动态再结晶晶粒和未发生动态再结晶的粗大被拉长晶粒组成.2)T4处理对合金强度无明显影响,使伸长率提高42%;T6处理使合金伸长率明显下降,但显著提高合金的强度和显微硬度;挤压处理显著提高合金的屈服强度和硬度.参考文献:[1]Narayanan T S N S,Park I S,Lee M H.Strategies to improve the corrosion resistance of microarc oxidation (MAO)coated magnesium alloys for degradable implants:Prospects and challenges[J].Progress in Materials Science,2014,60:1-71.[2]Staiger M P,Pietak A M,Huadmai J,et al.Magnesium and its alloys as orthopedic biomaterials: A review[J].Biomaterials,2006,27:1728-1734.[3]Yun Y H,Dong Z Y,Lee N,et al.Revolutionizing biodegradable metals[J].Materials Today,2009,12(10): 22-32.[4]Zheng Y F,Gu X N,Witte F.Biodegradable metals[J].Materials science and engineering R,2014,77:1-34.[5]袁广银,章晓波,牛佳林,等.新型可降解生物医用镁合金JDBM的研究进展[J].中国有色金属学报,2011,21(10):2476-2488.[6]Kirkland N T.Magnesium biomaterials: Past,present andfuture[J].Corrosion Engineering,Science and Technology,2012,47(5):322-328.[7]葛淑萍.WE可降解镁基血管支架材料的制备及其生物学性能的研究[D].重庆:重庆大学,2012.[8]王增辉,卫中领,李春梅,等.WE43镁合金表面电沉积羟基磷酸钙膜层在模拟体液中的耐蚀性[J].腐蚀与防护,2011,32(3):182-184.[9]Feyerabend F,Fischer J,Holtz J,et al.Evaluation of short-term effects of rare earth and other elements used in magnesium alloys on primary cells and cell lines[J].Acta Biomaterialia,2010(6):1834-1842.[10]Walter R,Bannan M B.In-vitro degradation behaivour of WE54 magnesium alloy in simulated body fluid[J].Materials Letters,2011,65:748-750.[11]Ye C L,Xi T F,Zheng Y F,et al.In vitro corrosion and biocompatibility of phosphating modified WE43 magnesium alloy[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2013,23:996-1001.[12]Zhou X H,Jiang L,Wu P P,et al.Effect of aggrassive ions on degradation of WE43 magnesium alloy in physiologicalenviroment[J].International Journal of Electrochemical Science,2014,9:304-314.[13]Mario C,Griffiths H,Goktekin O,et al.Drug-eluting bioabsorbable magnesium stent[J].Journal of Interventional Cardiology,2004,17(6):391-395.[14]余琨,黎文献,王日初,等.轧制及热处理对WE43镁合金组织和性能的影响[J].材料热处理学报,2008,29(2): 95-98.[15]丁善坤,丁雨田.热处理对WE43合金组织及力学性能的影响[J].中国铸造装备技术,2013(4): 36-39.[16]Gao Y,Liu H,Shi R,et al.Simulation study of precipitation in an Mg-Y-Nd alloy[J].Acta Materialia,2012,60:4819-4832.[17]马志新,李德富,张奎.WE54镁合金中析出相的特点[J].特种铸造及有色合金,2006,26(9): 539-541.[18]赵秀明,章晓波,方信贤,等.挤压速度对NZ30K镁合金组织与力学性能的影响[J].材料热处理学报,2013,34(11):145-149.。

热处理工艺对镁合金材料的强度和塑性的优化

热处理工艺对镁合金材料的强度和塑性的优化

热处理工艺对镁合金材料的强度和塑性的优化热处理工艺是一种重要的金属材料处理方法,可以通过改变其组织结构和性能来优化材料的力学性能。

在镁合金材料中,热处理工艺可以显著改善其强度和塑性。

首先,通过热处理工艺,可以调整镁合金的晶粒尺寸。

晶粒尺寸对材料的力学性能有重要影响。

晶粒尺寸小的材料通常具有较高的强度和塑性。

通过热处理工艺,可以通过晶粒细化技术来减小镁合金中的晶粒尺寸。

例如,采用时效处理可以使晶粒尺寸得到细化。

通过晶粒细化技术,镁合金材料的强度和塑性得到显著提高。

其次,热处理工艺还可以改善镁合金的相组成。

相组成不同的镁合金材料具有不同的力学性能。

例如,镁合金中的二次相可以有效增加材料的强度。

通过热处理工艺,可以改变相组成,增加二次相的含量并优化其分布。

例如,采用固溶处理和时效处理可以显著提高镁合金的强度和塑性。

此外,热处理工艺还可以改变镁合金的晶体结构缺陷。

晶体结构缺陷对材料的力学性能同样具有重要影响。

通过热处理工艺,可以改变材料的晶体结构缺陷,减少缺陷数量和尺寸。

例如,热处理工艺可以通过退火处理来减少材料中的晶界能量和晶界位错,提高材料的强度和塑性。

最后,热处理工艺可以改变镁合金的热处理参数,进一步优化材料的力学性能。

热处理参数包括处理温度、处理时间和冷却速度等。

通过调整这些参数,可以实现不同程度的强化和软化效果。

例如,高温处理可以提高材料的塑性,而低温处理可以提高材料的强度。

通过合理选择热处理参数,可以在强度和塑性之间找到平衡点,实现最佳的力学性能。

综上所述,热处理工艺对镁合金材料的强度和塑性具有显著的优化作用。

通过晶粒细化、相组成调整、晶体结构缺陷控制和热处理参数选择等手段,可以显著提高镁合金材料的力学性能,满足不同应用的需求。

然而,要实现最佳的力学性能,需要在热处理工艺中充分考虑不同因素的综合影响,优化处理方案,并在实际应用中进行适度调整。

在镁合金材料中,热处理工艺不仅可以提高材料的强度和塑性,还可以改善其耐腐蚀性能和疲劳寿命,从而使其在各种工程领域有更广泛的应用。

镁合金的热处理热处理是改善合金工...

镁合金的热处理热处理是改善合金工...

ZK60变形镁合金与合金相研究重庆大学硕士学位论文ZK60变形镁合金的合金相研究姓名:郑从吉申请学位级别:硕士专业:材料科学与工程指导教师:左汝林20090527中文摘要摘要镁合金中合金相的种类、数量、尺寸、分布及晶体学位向关系是决定镁合金力学性能的关键因素。

然而有关镁合金中合金相的研究远没有铝合金、钢铁等金属材料成熟,对组织的演变过程也缺乏较详尽的研究。

为扩大高强度变形镁合金的应用范围,有必要对其合金相进行基础性研究。

实验综合应用了金相分析、.衍射分析Ⅺ良、透射电子显微分析等实验手段,对铸态、固溶、时效、挤压态的镁合金的合金相的种类、形态、数量、分布进行了系统的研究,用标定电子衍射花样图谱的方法确定了几种主要合金相,并用自行编写的觚.程序进行相应的验证。

实验结果表明,镁合金铸态组织主要为洳、和,同时存在大量的由.和历相组成的共晶组织,其形态和分布具有多样性。

经℃、保温的固溶工艺可以最大限度消除共晶组织,固溶后的组织中只有少许的相以及由于自回火析出而与基体有严格位向关系的未知杆状析出相。

在铸态、固溶处理和时效处理的镁合金中均存在相,它们无取向分布, 形貌呈近似平行四边形,大小在~玎之间。

时效镁合金中的第二类析出相是相,形态为长约的条状,与基体有严格的位向关系:【】口‖【】,‖砩。

第三类析出相是相,形态为长约衄的短杆状,它是时效镁合金中数量最多,尺寸最小,分布最均匀的析出相。

同时,镁合金在经℃时效处理过程中,析出杆状的,和盘状的陀,过渡相,并确定析出序列为.÷,一陡’。

镁合金经挤压变形处理后,确定合金相主要为理赴相。

基于也程序对选区电子衍射进行分析,对相与基体间的位向关系进行了合理的预测和模拟,初步得到以下的位向关系://,// 蚴,关键词:镁合金,合金相,标定,位向关系,.英文摘要伍幻加也掣啪也廿岫,∞,锄,鹚,趾砌廿坞圮∞.佣,’%讥圈∞眦打砷院锄,鹤删砌,. 咖】,觚 :. : ∞诵曲臼坝培,髓嬲∞慨.吲疵呐鼢咖Ⅸ缸趾嬲碳鹏嘣璐 :酉出玛组∞, 锄仃:如仃面舔?∞,∞“陀丑弱趾∞角锄舔呦.:喀恤】匆∞砒麟,粗陀出肿.坞妇船∞舱啪: 弱【钯咖∞【陀?, ,讹虹小觚 .即吣西锄锄℃.∞矗妇嘶托廿圮咖】曲.骶陀伽崎墩趾鲫【∞、川耻舡】∞∞巾呤呻妇 :∞璐眦. , 唿删呜砌删珩【、髑: 鹊,∞砸.眦砷锄姆’培∞丘嬲 ,夙砒弱. 戮, 啪皿【】‖【】陟‖谢也血.幽灿, 棚妇此皿,嬲Ⅱ加【 :乏龄豫嘶锄咖肭∞. ,啪℃【龇,缸∞一,:..一’一’一.剐龟臼啪玛陀“∞孵圮眦、Ⅳ.鸹量圮棚‰∞、鹊髓Ⅱ垮,妇靶曲耐隐删,觚训聆弛蹴弱锄。

热处理工艺对镁合金材料的力学性能和耐热性的调控

热处理工艺对镁合金材料的力学性能和耐热性的调控

热处理工艺对镁合金材料的力学性能和耐热性的调控热处理工艺是一种通过调整镁合金材料的组织和性能来满足不同工业应用需求的方法。

通过控制材料的加热和冷却过程,可以改变材料的晶体结构、晶粒尺寸和相含量等因素,从而调控材料的力学性能和耐热性。

在镁合金材料的热处理工艺中,常用的方法包括固溶处理、时效处理、等温处理等。

下面将详细介绍这些常用的热处理工艺对镁合金材料力学性能和耐热性的调控作用。

首先是固溶处理。

固溶处理是将镁合金材料加热至高温状态,使合金中的溶质元素均匀溶解在α-Mg基体中。

这样可以通过有效地控制晶粒的生长和尺寸,提高材料的塑性和韧性,显著提升材料的强度和硬度。

此外,固溶处理还可以消除材料中的内应力,改善材料的变形能力和疲劳寿命。

其次是时效处理。

时效处理是在固溶处理的基础上通过加热材料到一定时间并进行适当冷却的过程。

这种处理可以促使溶质元素在α-Mg基体中析出,形成弥散的细小相,如Mg17Al12、Mg2Si等。

这些细小的相能够有效地阻碍位错运动并提高材料的强度和硬度。

此外,时效处理还能提高合金的耐热性和耐腐蚀性能,促使材料在高温环境下保持良好的力学性能。

最后是等温处理。

等温处理是将材料加热到中高温并保持一段时间,让细小的相颗粒重新排列和融合,从而形成大而均匀的相结构。

这种处理可以提高材料的韧性和塑性,降低材料的硬度和脆性。

此外,等温处理还能改善材料的抗蠕变性能,增加材料在高温和高应变条件下的稳定性。

总体而言,热处理工艺对镁合金材料的力学性能和耐热性具有显著的调控效果。

通过合理选择和控制不同的热处理工艺,可以获得具备不同力学性能和耐热性的镁合金材料,以满足不同工业领域的需求。

然而,在实际应用过程中,热处理工艺的选择和参数的确定需要结合具体的合金成分、工艺要求和使用环境等因素综合考虑,以达到最优的效果。

因此,热处理工艺对于镁合金材料的力学性能和耐热性的调控是一个在材料科学和工程领域中不断研究和探索的问题。

WE镁合金的时效热处理研究

WE镁合金的时效热处理研究

WE镁合金的时效热处理研究毕业论文方案设计(WE镁合金的时效热处理研究)学院:化学化工学院姓名:学号:第一步:开炉(获得WE43、WE54镁合金工件)并对镁合金工件进行初步的处理1.截面应控制在25mm2.保证镁合金表面清洁和干燥3.镁合金的长度待定第二步:查资料得出未经处理WE镁合金的A.金相 B.硬度 C.室温静拉伸力D.XRD物相分析第三步:对镁合金工件进行固溶处理,合金状态热处理工艺(固溶处理)温度(K)时间(h)WE43A T6 789 4—8WE54A T6 789 4—8注:(T6)固溶处理+人工时效注意事项:1.先装炉,炉子升温到规定温度时开始计算保温时间2.温度控制在±5K3.在338K的清水或其他介质中从固溶温度处淬火4.如果镁合金铸件热处理后的显微组织中化合物含量过高,或者在固溶处理后的缓冷过程中出现了过时效时,就要进行二次热处理,时间要限制在30min 以内。

5.一般从533K升温至固溶处理时间要大于2h第四步:通过仪器测出经过固溶处理后WE镁合金的A.金相B.硬度 C.室温静拉伸力 D.XRD物相分析第五步:对镁合金工件进行人工时效处理合金状态热处理工艺(人工时效处理)温度(K)时间(h)WE43A T6 523 16WE54A T6 523 16第六步:通过仪器测出经过人工时效处理后WE镁合金的A.金相B.硬度 C.室温静拉伸力 D.XRD物相分析第七步:分析各种性能变化的原因注:显微组织检查侵蚀剂组成侵蚀时间(s)操作程序应用范围浓硝酸0.5ml+乙醇99.5ml 5—10将试片表面浸入侵蚀液中用热水洗涤然后干燥热处理乙二醇75ml+蒸馏水24ml+浓硝酸1ml 5—10热处理前1—2热处理后涂在试样上经数秒后用热水洗涤然后干燥时效需要涉及的实验:1.金相显微样品的制备2.金属材料硬度试验3.金属室温静拉伸力学性能的测定4.X射线衍射仪结构原理及物相分析。

镁合金时效处理实验报告

镁合金时效处理实验报告

镁合金时效处理实验报告
镁合金时效处理是一种常见的热处理方法,用于提高镁合金的强度和硬度。

其基本原理是在合金材料经过固溶处理后,通过固定时间和温度进行时效处理。

具体的时效处理过程可以分为以下几个步骤:
1. 固溶处理:将镁合金材料加热至固溶温度,保持一定时间,使固溶体中的溶质溶解在基体中,形成均匀的固溶体溶液。

2. 过冷:迅速冷却至时效温度以下,使溶质不再溶解。

3. 时效处理:将材料保持在一定的时效温度下,一定的时间内,使其产生阻碍位错运动、有利于析出相的细小析出体,并在晶界上析出一些间位错。

4. 冷却:迅速冷却至室温,结束时效处理。

镁合金时效处理可以显著提高材料的强度、硬度和抗蠕变性能,同时改善其耐蚀性能。

时效温度、时效时间以及过冷的控制是影响时效效果的重要因素。

镁合金的热处理

镁合金的热处理

镁合金的热处理热处理是改善或调整镁合金力学性能和加工性能的重要手段。

镁合金的常规热处理工艺有退火和固溶时效两大类。

部分热处理工艺可以降低镁合金铸件的铸造内应力或淬火应力,从而提高工件的尺寸稳定性。

镁合金能否进行热处理强化完全取决于合金元素的固溶度是否随温度变化。

当合金元素的固溶度随温度变化时,镁合金可以进行热处理强化。

可热处理强化镁合金 铸造镁合金 Mg-A1-Mn 系(如AM100A )Mg-A1-Zn 系(如AZ63A 、AZ81A 、AZ91C 和AZ92C等) Mg-Zn-Zr 系(如ZK51A 和ZK61A 等) Mg-RE-Zn-Zr 系(如EZ33A 和ZE41A )Mg-Ag-RE-Zr 系(如QE22A )Mg-Zn-Cu 系(如ZC63A )变形镁合金 Mg-Al-Zn 系(如AZ80A ) Mg-Zn-Zr 系(如ZK60A ) Mg-Zn-Cu 系(如ZC71A )某些热处理强化效果不显著的镁合金通常选择退火作为最终热处理工艺。

镁合金热处理的最主要特点是固溶和时效处理时间较长,其原因是因为合金元素的扩散和合金相的分解过程极其缓慢。

由于同样的原因,镁合金淬火时不需要进行快速冷却,通常在静止的空气中或者人工强制流动的气流中冷却。

一、 热处理类型和选择符号意义 符号 意义 F加工状态 T4 固溶处理(然后自然时效) O完全退火 T5 人工时效 H1加工硬化 T6 固溶处理后人工时效 H2加工硬化后退火 T7 固溶处理后稳定化处理 T2去应力退火 T8 固溶处理后冷加工、人工时效 T3 固溶处理后冷加工 T9固溶处理、人工时效后冷加工 铸造镁合金和变形镁合金都可以进行退火(O )、人工时效(T5)、固溶(T4)以及固溶加人工时效(T6、T61)处理,其热处理规范和应用范围与铸造铝合金的基本相同。

镁合金的扩散速度小,淬火敏感性低,从而可以在空气中淬火;个别情况下也可以采用热水淬火(如T61),其强度比空冷T6态的高。

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毕业论文方案设计
(WE镁合金的时效热处理研究)
学院:化学化工学院姓名:学号:
第一步:开炉(获得WE43、WE54镁合金工件)并对镁合金工件进行初步的处理
1.截面应控制在25mm
2.保证镁合金表面清洁和干燥
3.镁合金的长度待定
第二步:查资料得出未经处理WE镁合金的A.金相 B.硬度 C.室温静拉伸力D.XRD物相分析
第三步:对镁合金工件进行固溶处理,
合金状态
热处理工艺(固溶处理)温度(K)时间(h)
WE43A T6 789 4—8
WE54A T6 789 4—8
注:(T6)固溶处理+人工时效
注意事项:1.先装炉,炉子升温到规定温度时开始计算保温时间
2.温度控制在±5K
3.在338K的清水或其他介质中从固溶温度处淬火
4.如果镁合金铸件热处理后的显微组织中化合物含量过高,或者在固溶处理后的缓冷过程中出现了过时效时,就要进行二次热处理,时间要限制在30min 以内。

5.一般从533K升温至固溶处理时间要大于2h
第四步:通过仪器测出经过固溶处理后WE镁合金的A.金相 B.硬度 C.室温静拉伸力 D.XRD物相分析
第五步:对镁合金工件进行人工时效处理
合金状态热处理工艺(人工时效处理)温度(K)时间(h)
WE43A T6 523 16
WE54A T6 523 16
第六步:通过仪器测出经过人工时效处理后WE镁合金的A.金相 B.硬度 C.室温静拉伸力 D.XRD物相分析
第七步:分析各种性能变化的原因
注:显微组织检查
侵蚀剂组成侵蚀时间(s)操作程序应用范围
浓硝酸0.5ml+乙醇
99.5ml 5—10
将试片表面浸入侵蚀液中
用热水洗涤然后干燥
热处理
乙二醇75ml+蒸馏水24ml+浓硝酸1ml 5—10热处理前
1—2热处理后
涂在试样上经数秒后用热
水洗涤然后干燥
时效
需要涉及的实验:1.金相显微样品的制备
2.金属材料硬度试验
3.金属室温静拉伸力学性能的测定
4.X射线衍射仪结构原理及物相分析。

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