镁合金的制作工艺

组成成分

：

镁合金是

以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小

（

1.8g/cm3

左右）

，比强度高，弹性模量大，消震性好，承受冲击载荷能力比铝

合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。

纯镁的物理、

化学性质有着许多的优点，

但其力学性能较差，

从而应用范围

受到很大限制。

通过在纯镁中添加合金化元素，

可以显著改变镁的物理、

化学和

力学性能。镁合金的优点：

1

，镁合金具有很高的强度和硬度。

2

，镁合金的弹

性模量较低，

当受到外力时应力分布更为均匀，

可以避免过高的应力集中。

在弹

性范围内承受冲击载荷时，所吸收发的能量比铝高50

％左右，因此它可以做承

受猛烈冲击的零部件。

3

，阻尼性能好，适于制备抗震零件。

4

，切削加工性能

优良。

5

，镁合金在受冲击摩擦时，表面不会产生火花。

6

，镁合金铸造性能优

良。

除此之外其还具有其他一些优良性能。

根据实际人们便开发出为数众多的镁

合金体系。

镁合金的加工方法

：

用于制备镁合金材料及部件技术大致分为四类，

即铸造

冶金法、快速凝固

/

粉末冶金法、喷射沉积法和半固态成型法。基于各类技术人

们发展了许多的加工工艺，其中压铸工艺最常用，现在

90

％左右的镁合金零部

件都是压铸而成，

随着高科技的发展，

对高性能的镁合金需求量越来越大，

传统

的制备方法满意满足这种需求，于是便产生了新型的加工技术如半固态成型法、快速凝固、喷射沉积法等。

镁合金热处理类型的选择取决于镁合金的类别

（铸造镁合金和变形镁合金）

，

以及预期的服役条件。

固溶处理可以提高镁合金的强度并获得最大的韧性和抗冲

击性；

固溶处理后人工时效能提高镁合金的硬度和屈服强度，

但是略微降低了韧

性；

没有进行预固溶处理或退火的人工时效可以消除铸件应力，

略微提高其抗拉

强度；

退火可以显著降低镁合金制品的抗拉强度并增加其塑性，

以便后续的加工。

具体如下：

完全退火：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，

以便进行后续的变形加工。

当镁合金对强度要求较高时，

退火可定在

533

—

563K

之间；

当对塑性要求较高时，

退火可定在

593

—

623K

之

间。

去应力退火：

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

型、校正和焊接过程中产生的残余应力，也可以消除铸件中的残余应力。

固溶处理：

镁合金进行固溶处理后不进行人工时效时可以提高其抗拉强度和

伸长率；

人工时效：镁合金通过铸造或加工成型后不进行固溶处理只进行人工时效，

这种加工工艺也可以获得相当高的时效强化效果。特别是Mg-Zn

系合金，重新

加热固溶处理将导致晶粒粗化，

因而常常通过再热变形后直接人工时效获得强化

效果；

固溶处理

+

人工时效：固溶处理后采用人工时效（

T6

）可以提高镁合金的屈

服强度，但会降低部分塑性，这种加工工艺主要用于

Mg-Al-Zn

和

Mg-Re-Zr

合

金。

热水淬火

+

人工时效：

镁合金淬火时通常采用空冷，

也可以采用热水淬火

T61

来提高强化效果。

特别是对冷却速度敏感性较高

Mg-Re-Zr

系合金常常采用热水

淬火。

二次热处理：通常情况下，当镁合金经过热处理后其力学性能达到了要求，则很少进行二次热处理。

不过，

如果镁合金铸件热处理后的显微组织中化合物含

量过高，或者固溶处理后缓冷过程中出现了过时效应，就要进行二次热处理。

氢化处理：氢化处理可以显著提高

Mg-Zn-Re-Zr

合金的力学性能。

镁合金的加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点：

质量轻、

刚性好、

具有一

定的耐蚀性和尺寸稳定性、

抗冲击、

耐磨、

衰减性能好及易于回收；

另外还有高

的导热和导电性能、

无磁性、

屏蔽性好和无毒的特点。

这些也就给镁合金带来了

广泛的应用范围。

镁合金的应用范围

：

镁合金是航空器、

航天器和火箭导弹制造工业中使用的

最轻金属结构材料。镁的重量比铝轻，比重为1.8

，强度也较低，只有

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