鎂合金材料熱處理缺陷分析

鎂合金熱處理時容易產生的五種常見的缺陷是：氧化、過燒、彎曲與變形、晶粒異常長大和性能不均勻。

1、氧化

如果鎂合金工件進行熱處理時沒有使用保護氣體，

則會發生局部氧化甚至在爐火內起火燃燒。 通常向熱處理爐內通入二氧化硫或二氧化碳或六氟化硫的二氧化碳的保護氣體， 或惰性氣體來避免鎂合金工件的氧化。 惰性氣體由於成本過高而較少應用。 此外， 需要保證爐膛的清潔， 乾燥和密封。

2、過燒

加熱速度太快， 加熱溫度超過了合金的固溶處理溫度極限， 以及合金中存在較多的低熔點物質時， 鎂合金工件容易出現過燒現象。 通常採用分段加熱或260攝氏度升溫至固溶處理溫度的時間要大於2h,並將爐溫波動控制在±5攝氏度範圍內， 以及降低鋅含量至規定的下限等方法來避免鎂合金工件的過燒。

3、彎曲與變形

熱處理過程中沒有使用夾具或支架、工件缺少支撐以及熱量分佈不均勻等都會導致鎂合金工件彎曲和變形。

為了減少消除鎂合金工件的彎曲與變形， 需要對以下幾個方面加架等;對於壁厚不均勻的工件將薄壁部分用石棉包紮起來。 同時， 需要合理放置爐內工件以保護爐內氣氛的良好迴圈和熱量的均勻分佈。 通過退火處理可以消除逐漸鑄件中的殘餘應力。 此外， 在熱處理過程中加熱速度要保持適中。

4、晶粒異常長大

逐層凝固時使用冷鐵， 導致局部冷卻太快， 如果隨後熱處理時沒有預先消除內應力則容易導致鎂合金出現晶粒異常長大現象。 熱處理前進行消除應力處理、鑄造時注意選擇適當的冷鐵以及固溶處理時採用間斷加熱法可以有效避免鎂合金粒的異常長大。

5、爐溫不均勻、爐內熱迴圈不充分或者爐溫控制不精確、厚截面工件的固溶處理時間不夠和工件冷卻速度不均勻等是導致鎂合金工件性能不均勻的主要原因。 防止鎂合金性能不均勻的主要措施有：用標準熱電偶要放在爐溫要求均勻的地方;裝爐時必須保證爐內充分的熱迴圈：定期檢查加熱爐的控溫裝置以確保其工作正常;對於厚截面工件適當延長固溶處理時間， 以獲得完全均勻一致的組織：必要時進行二次熱處理。