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。
铝合金镁合金热处理工艺的比较研究
铝合金镁合金热处理工艺的比较研究铝合金和镁合金是现代工业中常见的金属材料，在汽车、航空、航天以及电子等领域都有广泛应用。
然而，这两种材料在使用过程中会遇到很多问题，例如强度不足、耐腐蚀性差等。
因此，需要进行热处理处理来改变这些材料的组织结构和性能特点。
本文将对铝合金和镁合金的热处理工艺进行比较研究，以探究哪种材料的热处理效果更好。
一、铝合金的热处理工艺铝合金是由铝、铜、锰、镁、硅等元素组成的合金，具有轻weight、高强度、高耐腐蚀性和良好的可加工性等特点。
铝合金通过热处理可以改善其强度和硬度，提高其耐腐蚀性和可加工性。
铝合金的热处理工艺包括固溶退火、时效处理和淬火等步骤：1.固溶退火：在480℃左右的温度下进行加热处理，使铝合金的固溶体中溶解其他元素，形成均匀的单相固溶体。
该过程可以增加铝合金的可加工性和塑性。
2.时效处理：在固溶退火后，将铝合金加热至100-200℃，使合金中的固溶体分解，形成脆性和硬度较高的质体。
该过程可以提高铝合金的强度和硬度。
3.淬火处理：在铝合金表面形成一层较硬的表面层，以提高铝合金的磨损耐用度。
二、镁合金的热处理工艺镁合金是由镁、铝、锌、锶、锗等元素组成的合金，具有轻weight、高比强度、高耐腐蚀性和良好的可加工性等特点。
镁合金也需要进行热处理来改变其组织结构和性能特点。
镁合金的热处理工艺一般包括固溶退火、时效处理、淬火和强化等步骤：1.固溶退火：在400-500℃的温度下进行加热处理，使镁合金中的固溶体达到均匀的状态。
2.时效处理：在固溶退火后，在100-250℃的温度下对镁合金进行时效处理，使镁合金中的固溶体分解，形成脆性和硬度较高的质体。
3.淬火：该步骤可使镁合金表面形成一层较硬的表面层，以提高其耐磨性。
4.强化：将镁合金固溶体中的氢、氧、氮等元素去除，使镁合金的组织结构更加致密，且具有良好的塑性和可加工性。
三、铝合金与镁合金热处理的比较1.机械性能比较铝合金的热处理可以大大提高其强度和硬度，但会降低其可塑性和韧性。
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。
镁及镁合金材料与热处理 教学PPT课件
1镁及镁合金
镁的来源：
• 海水含量为 2.8% ，也以其它方式存在.
• 白云石：dolomite (CaMg(CO3)2) .
• 菱镁矿：magnesite (MgCO3) .
• 光卤石：Carnallite (KMgCl3.6H2O).
• 镁是在自然界中分布最广的十个元素之一.
• 纯度99.8% 镁的就可以应用，但纯镁很少应用于工程中.
（3）T4,淬火处理。
可以提高合金的抗拉强度和延伸率，ZM5常用此规范。
为提高过饱和固溶度，淬火温度只比固相线低5-10℃。加热时间较长（砂型厚壁铸件）
（4）T6,淬火+人工时效。
目的：提高合金的屈服强度，塑性有所降低。主要应用于Mg-Al-Zn系和Mg-RE-Zr系合金。
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金属材料热处理
1.3常见的镁合金
镁合金常用热处理类型
（1）T1（人工时效）, 铸造或铸锭变形加工后，不再单独进行固溶处理而是直接人工时效。
特点：工艺简单，有一定的实效强化效果
如Mg-Zn合金，重新加热淬火会造成粗晶粒组织，时效后综合性能反不如T1状态。
（2）T2（退火），为了消除铸件残余应力及变形合金的冷作硬化而进行的退火处理。
如：Mg-Al-Zn系铸造合金ZM5的退火规程为350℃加热2-3h，空冷，冷却速度对性能无影响。
• 1927～1930年：德国生产的汽车平均每辆用73.8公斤镁合金。
• 1936～1940年：德国大众汽车（巴西）公司在“甲壳虫”汽车上累计用了4万
吨镁合金（曲轴箱、传动箱壳体）。
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金属材料热处理
镁的发展过程：
•1948～1962年：美国采用热室压铸机生产了数百万件汽车镁压铸件。
镁合金热处理工艺
镁合金热处理工艺多数镁合金都可通过热处理来改善或调整材料的力学性能和加工性能。
镁合金能否通过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。
镁合金的常规热处理工艺分为退火和固溶时效两大类。
镁合金热处理强化的特点是:合金元素的扩散和合金相的分解过程极其缓慢，因此固溶和时效处理时需要保持较长的时间。
另外，镁合金在加热炉中应保持中性气氛或通入保护气体以防燃烧。
一、退火退火可以显著降低镁合金制品的抗拉强度并增加其塑性，对某些后续加工有利。
变形镁合金根据使用要求和合金性质，可采用高温完全退火（O）和低温去应力退火（T2）。
完全退火可以消除镁合金在塑性变形过程中产生的加工硬化效应，恢复和提高其塑性，以便进行后续变形加工。
完全退火时一般会发生再结晶和晶粒长大，所以温度不能过高，时间不能太长。
当镁合金含稀土时，其再结晶温度升高。
AM60、AZ61、AZ60、AZ31镁合金经热轧或热挤压退火后组织得到改善。
去应力退火既可以减小或消除变形镁合金制品在冷热加工、成形、校正和焊接过程中产生的残余应力，也可以消除铸件或铸锭中的残余应力。
二、固溶和时效1、固溶处理要获得时效强化的有利条件，前提是有一个过饱和固溶体。
先加热到单相固溶体相区内的适当温度，保温适当时间，使原组织中的合金元素完全溶入基体金属中，形成过饱和固溶体，这个过程就称为固溶热处理。
由于合金元素和基体元素的原子半径和弹性模量的差异，使基体产生点阵畸变。
由此产生的应力场将阻碍位错运动，从而使基体得到强化。
固溶后屈服强度的增加将与加入溶质元素的浓度成二分之一次方比。
根据Hmue-Rothery规则，如果溶剂与溶质原子的半径之差超过14%～15%，该种溶剂在此种溶质中的固溶度不会很大。
而Mg的原子直径为3.2nm，则Li，Al，Ti， Cr，Zn，Ge，Yt，Zr，Nb，Mo，Pd，Ti，Pb，Bi等元素可能在Mg中会有显著的固溶度。
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。
第三章 镁及镁合金的热处理ppt课件
3.2 镁的合金化
Mg-RE-Zr和Mg-RE-Mn属于耐热镁合金，可在150250℃范围内工作。
稀土元素(RE)在镁合金中常用的有钕(Nd)、铈(Ce)、镧 (La)及其混合稀土(MM)。它们与镁构成类似的共晶系和 相近的相组成。 以Mg-Nd为例(图3-4)，在近镁 端552℃进行共晶转变
非连续析出大多从晶界或位错处开始，Mg17Al12相以片状 形成按一定取向往晶内生长，附近的δ 固溶体同时达到平 衡浓度。由于整个反应区呈片状结构，故有时也称为珠光
体型沉淀。反应区和未反应区有明显的分界面，后者的成
分未发生变化，仍保持原有的过饱和程度。
3.3.1 镁合金固态相变特点
从晶界开始的非连续析出进行到一定程度后，晶内产生连 续析出。Mg17Al12相以细小片状形式沿基面(0001)生长， 与此相应，基体含铝量不断下降，晶格常数连续长大，由 于此时晶格常数变化是连续的，故有此名。 连续及非连续析出在时效组织中所占相对量与合金成分、 淬火加热温度、冷却速度及时效规程等因素有关。在一般 情况下，非连续析出优先进行，特别在过饱和程度较低、 固溶体内存在成分偏析及时效不充分的情况下，更有利于 发展非连续析出；反之，在含铝量较高、铸锭经均匀化处 理及采用快速淬火及时效温度较高时，则连续析出占主导 地位。
3.1 镁及镁合金的基本特征
③良好的减振性。在相同载荷下，减振性是铝的 100倍，钛合金的300～500倍。
④切削加工性能优良，其切削速度大大高于其他 合金。
⑤镁合金的铸造性能良好，几乎所有的铸造工艺 都可铸造成形。
3.2 镁的合金化
3.2.1 镁合金的分类
国际上倾向于采用美国试验材料协会（ASTM)使 用的方法来标记镁合金。
镁合金材料的制备与性能优化
镁合金材料的制备与性能优化镁合金是一种重要的结构材料，具有轻质、高强度和优良的机械性能等特点，在航空航天、汽车制造以及电子设备领域有着广泛的应用。
本文将探讨镁合金材料的制备方法及性能优化的相关研究。
一、镁合金制备方法镁合金的制备方法多种多样，常见的有熔炼法、粉末冶金法和挤压工艺等。
熔炼法是将镁及其合金化元素加热至熔点，通过浇铸、压力铸造等方法制备成型。
粉末冶金法则是将镁合金粉末与合金元素粉末混合，经过压制和烧结等工艺制备成型。
挤压工艺是将镁合金坯料放入挤压机中，通过挤出模具塑性变形得到所需形状。
二、镁合金材料性能优化1. 合金元素控制镁合金的性能优化离不开合金元素的选择和控制。
添加适量的合金元素，如铝、锌、锰等，可以有效提高其强度和耐腐蚀性能。
同时，通过调整合金元素的含量和配比，还可以优化材料的塑性、热处理响应等特性。
2. 热处理工艺热处理是一种常用的优化镁合金材料性能的方法。
通过调整热处理工艺参数，如温度、时间和冷却速率等，可以改善材料的晶体结构、晶粒尺寸和组织均匀性。
常用的热处理方式包括时效处理、固溶处理和退火处理等。
3. 成形工艺成形工艺是对镁合金材料性能进行优化的关键环节之一。
采用适当的成形工艺可以改善材料的力学性能和表面质量。
常见的成形工艺包括挤压、轧制、拉伸和锻造等。
这些工艺在加工过程中可以显著改变材料的晶粒形貌和取向分布，从而得到优化的力学性能。
4. 表面处理表面处理是对镁合金材料性能进行提升的重要手段。
常用的表面处理方法有化学处理、电化学处理和改性涂层等。
这些方法可以改变材料表面的化学成分和物理状态，提高材料的耐腐蚀性、摩擦性能和界面黏附性等。
5. 微观组织分析微观组织分析是评价镁合金材料性能的关键手段。
通过显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等测试设备，可以观察和分析材料的晶粒形貌、晶界分布和相组成等特征。
这些分析结果对于优化材料制备和性能改善具有指导作用。
三、镁合金材料的应用前景随着科技的不断进步和人们对轻质、高强度材料需求的增加，镁合金材料的应用前景广阔。
vw63镁合金的热处理
vw63镁合金的热处理
VW63镁合金主要采用T6热处理工艺进行强化。
热处理工艺如下：
1. 固溶处理（Solutionizing）：将VW63镁合金加热到高温（约400-450℃）并保持一定时间（一般为数小时），使合金中的溶质元素溶解在镁基体中。
2. 空冷（Quenching）：将固溶处理后的合金迅速冷却，以防止溶质再析出形成弥散相。
3. 时效处理（Aging）：将冷却后的合金再次加热到较低的温度（约150-200℃）并保持一定时间（一般为数小时），以促进弥散相的形成和生长，增加镁合金的强度和硬度。
4. 自然时效（Natural Aging）：将时效处理后的合金自然冷却至室温，在室温条件下保持一定时间，以进一步提高合金的强度和硬度。
需要注意的是，热处理工艺的具体参数（如热处理温度、时长等）可能根据具体的应用要求和合金配方而有所不同，因此在实际应用中，需要根据具体情况进行调整和优化。
有色金属热处理第三章 镁及镁合金
• 1991年：全球汽车用镁压铸件2.5万吨。 • 1995年：全球汽车用镁压铸件5.6万吨。 • 2000年：全球汽车用镁压铸件近15万吨，占全球镁压铸件的
80%。
• 2005年：全球镁压铸件比上年增长8%。
三、镁的基本性质
• 银白色，密度1.74g/㎝3，熔点648.9℃，沸点1090℃. • 晶体结构：密排六方结构，室温下不易发生塑性变形.
• T61采用热水淬火，可提高实际强化效果，
• 对冷却速度敏感性较高的Mg-RE-Zr系合金，与铸
态性能相比，T6（一般为空冷）使强度↑40-50%，
而T61 ↑ 60%-70%，延伸率保持不变。
三、镁合金热处理的主要类型
（6）氢化处理
• 提高Mg-Zn-RE-Zr系合金的力学性能，效果显著。
• 氢化处理的缺点是：氢扩散较慢，厚壁铸件所需 保温时间较长，需要专门的渗氢设备。 • 热处理常见的缺陷为不完全淬火、晶粒长大、表 面氧化、过烧及变形等。
丰富. • 镁合金优点：密度小<Al，比强度和比刚度较高，减 震性好、切削性能和抛光性能好，易锻易加工. • 镁合金缺点：潮湿大气中耐蚀性差、缺口敏感性较大.
dolomite白云石
Magnesite菱镁矿
Carnallite光卤石
二、镁的发展过程
• 1775年：发现了镁的化合物。 • 1808年：英国戴维用钾还原氧化镁，制得镁。
三、镁的基本性质
• 具有延展性，无磁性，且有良好的热消散性.
• 热导率: 156 W/(m· K).
• 低的强度、韧性、抗蚀 Zn、Mn、稀土等进行合金化生产具有高比 强度镁合金 .
三、纯镁物理及其冶金性质
化学活性高：
• 潮湿大气、海水、无机酸及其盐类、有机酸、甲醇等介质中剧 烈的腐蚀。 • 干燥大气、碳酸盐、氟化物、铬酸盐、氢氧化钠溶液、苯、四 氯化碳、汽油、煤油及不含水和酸的润滑油中很稳定。
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。
对铸态镁合金的热处理工艺流程
对铸态镁合金的热处理工艺流程哎呀，说起铸态镁合金的热处理工艺流程，这可真是个技术活儿，得慢慢来，不能急。
咱们先得搞清楚，啥是铸态镁合金，然后再聊聊热处理是咋回事。
铸态镁合金，简单来说，就是用镁和其他金属元素混合，通过铸造的方式做出来的合金。
这种合金轻巧、强度高，用在汽车、航空这些领域特别合适。
但是，刚铸造出来的镁合金，性能还不是很理想，得经过热处理来提升。
热处理，就是把金属加热到一定的温度，然后冷却，这样可以让金属的内部结构发生变化，提高性能。
对于镁合金来说，热处理就像是给它做“健身”，让它变得更强壮。
好，咱们现在开始聊聊热处理的具体流程，这可是个细致活儿，得一步步来。
首先，得预热。
就像你跑步前得做热身运动一样，镁合金在热处理前也得预热。
预热的目的是为了减少热处理过程中的热应力，防止镁合金变形或者开裂。
预热的温度一般不会太高，大概在100-200摄氏度之间，时间嘛，得看镁合金的大小和形状，短的几分钟，长的可能要几个小时。
预热完了，就得进入正题了，也就是加热。
这一步是热处理的关键，得把镁合金加热到一定的温度，让里面的原子重新排列，形成更稳定的结构。
这个温度得根据镁合金的具体成分和要求来定，一般在300-500摄氏度之间。
加热的时间也得根据镁合金的大小和形状来调整，短的可能几分钟，长的可能要几个小时。
加热完了，就得冷却了。
冷却的目的是让镁合金内部的结构固定下来，形成我们想要的性能。
冷却的方式有很多种，比如空冷、水冷、油冷等等。
不同的冷却方式，冷却的速度也不一样，对镁合金的性能影响也不同。
一般来说，冷却速度越快，镁合金的强度越高，但是韧性可能会降低。
最后，就是后处理了。
热处理完了，镁合金的性能虽然提高了，但是表面可能会有一些氧化膜或者杂质，得清理干净。
清理的方式有很多，比如酸洗、喷砂、打磨等等。
清理完了，还得检查一下镁合金的性能，看看是否达到了要求。
总的来说，铸态镁合金的热处理工艺流程就是预热、加热、冷却和后处理这四步。
镁合金表面处理工艺
镁合金表面处理工艺通常包括以下几种方法：
1. 防腐蚀处理：镁合金具有较高的化学活性，在大气中容易产生腐蚀。
常见的防腐蚀方法包括电化学镀层、阳极氧化和化学镀等。
电化学镀层可以提供一层防腐蚀保护膜，而阳极氧化则能形成一层氧化层防护膜，增强抗腐蚀性能。
2. 表面硬化处理：镁合金的硬度相对较低，容易受到划伤和磨损。
为了提高表面硬度，常常采用热处理，如热压缩、热喷涂和热喷覆等方法，以增加表面层的强度和硬度。
3. 表面涂层处理：为了改善镁合金的耐磨性、防腐蚀性和美观性，可以采用表面涂层处理方法。
常见的涂层包括有机涂层、无机涂层和复合涂层等，可以选择合适的涂层材料和工艺来满足具体要求。
4. 表面改性处理：镁合金在一些特殊应用场景中需要具备特定的表面性能，如减摩、耐磨、耐高温、耐腐蚀等。
可以采用表面改性方法，如表面喷涂、表面机械处理、化学处理等，来实现对表面性能的改善和调控。
需要根据具体的应用需求和镁合金的特性选择适合的表面
处理工艺，以达到所需的功能和质量要求。
同时，在进行镁合金表面处理时，应注意工艺参数的控制、处理剂的选择和环境保护等因素。
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...
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。
镁合金热处理冷却方式
镁合金热处理冷却方式
镁合金热处理是一种通过改变合金的组织和性能来提高其力学性能和耐腐蚀性的方法。
而冷却方式是热处理中非常重要的一环，它可以影响合金的组织结构和性能。
常见的镁合金热处理冷却方式包括自然冷却（AC）和强制冷却（QC）两种类型。
自然冷却一般在热处理结束后，将材料从高温炉中取出，让其自然冷却至室温。
这种冷却方式简单易行，成本低廉，但其效果难以控制，可能会导致材料内部的应力和变形。
强制冷却一般采用水，气体或油等介质来迅速冷却热处理后的材料。
这种冷却方式可以有效控制材料内部应力和变形，但同时也会导致材料的表面和内部组织结构的不均匀性。
因此，在选择强制冷却方式时，需要根据具体情况进行选择，并进行相应的优化设计。
总之，选择合适的冷却方式对于镁合金热处理来说非常重要，它不仅可以影响材料的力学性能和耐腐蚀性能，也可以保证其质量和可靠性，在实际应用中发挥更好的作用。
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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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。
如果合金从该温度以足够大的速度冷却下来，合金元素的扩散和重新分配来不及进行，β相就不能形核和长大，α固溶体中就不可能析出β相，而且由于基体固溶体在冷却过程中不发生多型性转变，因此这时合金的室温
组织为α单相过饱和固溶体，这就是固溶处理。
在镁合金热处理中，固溶处理能够起到一定的强化作用。
其强化机理如下：
对于理想晶体，原子以空间点阵形式排布，下图2所示为金属原子的二维排布点阵：
图2理想晶体二维点阵图3发生晶格畸变的二维点阵当溶质原子进入基体后，引起溶剂原子晶格畸变，使原子间距离改变，不再是该温度下的平衡距离r0，从而原子间相互作用的合力不为零，原子势能不为零，产生了晶格畸变能，从而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，也是镁合金强化的一种有效热处理方式。
时效是一种手段。
脱溶，顾名思义，就是将固溶体中的溶质从熔体中脱离出来，沉淀析出。
固溶处理后获得的过饱和固溶体，为亚稳过饱和相，有自发分解的趋势，若置于足够高的温度下时效，最终将形成平衡脱溶相。
脱溶出来的β相弥散分布在α相基体中，起钉扎作用，阻止材料内部滑移、孪晶等的产生，起到强化作用。
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及镁合金挤压件的典型力学性能。
表1不同镁（合金）不同状态典型力学性能比较
合金状态抗拉强度/MPa 屈服强度/MPa 延伸率/% 纯镁挤压态165 105 8
AZ80
挤压态3432399时效（T5）3782844固溶+时效（T6）4142976
从上表中我们可以发现，1）纯镁件，由于基体中没有固溶引起的晶格畸变，也就没有晶格畸变能所引起的固溶强化。
2）经过时效处理后，由于β相在α相基体中的弥散沉淀，使材料强度得到提高。
3）经过固溶+时效处理后，由于固溶处理可以使β相比较充分的溶解，使得β相沉淀析出更加均匀，也就是在材料内部分布的更加均匀，所以材料强度进一步提高。
5.固溶、时效处理的必要条件。
在工作中，我们会发现，有些镁合金（例如AZ61、AZ80、AZ91等）可以通过固溶、时效等手段得到强化，而有些镁合金（AZ31、AZ40等）则不能通过这些手段进行强化，这是为什么呢？可固溶、时效强化处理的镁合金应至少满足以下性质：
1）该镁合金材料中，在工作条件下，强化元素含量必须大于其在基体中溶解度，例如，铝元素在镁基体中的溶解度为 5.5%，也就是说，铝作为主要合金元素的镁合金中，铝含量小于5.5%时，固溶、时效处理一般起不到强化作用；
2）该镁合金材料中，强化元素在溶剂基体中的溶解度，受温度影响变化明显，也就是溶解度的温度敏感性。
这个可以从合金相图相变线的斜度上看出来。
具体的这里就不做赘述了。
通过相图分析合金元素溶解度的温度敏感性，我们可以理论上确
定该合金材料的热处理工艺，再在实践中进行适当修正，可最后确定该材料热处理工艺。
6.理论联系实践，促进生产发展。
我们在技术中心，有较多的自由支配时间，可以更好的学习理论知识，并进行一些实验；在生产一线，有着丰富的实践经验。
作为技术人员，必须多下车间、多了解自己在理论上接触不到的生产中所遇到的经验教训，与一线人员多交流、讨论，进行吸收、分析、总结，共同探讨，更好的为生产服务。
在某军工产品的生产中，所采用材料为YGB08合金。
在以前，生产上认为，合金成分控制在牌号所要求的范围内就行了。
但是，通过该军工产品的生产实践发现，针对不同的部件、不同的组织、性能要求，必须在牌号要求的大范围内确定小范围。
再比如某客户对材料性能提出要求，强度要高，达到380MPa以上，延伸率要低，低于5%。
通过实践经验，我们发现合金元素及其添加量对材料性能影响的规律，在原有某合金的基础上，调整成分及工艺，最终达到客户要求。
由于时间有限，先和大家讨论到这里。
由于工作经验、学术水平有限，镁合金热处理专业博大精深，我不过是略触皮毛，错误与疏漏处很多，请各位领导及前辈们不吝赐教，非常感谢！。