镁合金压铸退火镁合金热处理炉

 固态金属（包括纯金属和合金）在温度和压力变化时，其结构发生变化，称为固态转变。金属中有许多类型的固态相变，有些金属在不同的条件下会经历几种不同类型的相变。例如，奥氏体和铁素体在钢铁中的转变。掌握金属固态相变的规律及影响因素，采取措施控制相变过程，以获得所需的微观结构，使其具有预期的性能。常用的措施包括特定的加热和冷却过程，即热处理。淬火钢是为了快速冷却以保持其高温相，从而达到预期的性能。

镁合金常用的热处理方法有均匀化退火（扩散退火）、固溶（淬火）（T4）、时效（T5）、固溶+时效（T6）、热水淬火+时效（T61）、应力消除退火、完全退火等。以下是简要介绍：

1、均质化退火

    目的是消除铸件凝固过程中的偏析。那么，晶体的分离是如何形成的呢？在这种情况下，我们需要了解结晶和凝固过程。图1是镁合金相图中最常见的镁铝相图。

   以AZ61为例，从相图中可以看出，从液相线开始，熔体开始凝固，成核开始随温度下降而增长，在每个温度下，液体和固体组分对应于液相线和固体a的相应组成。那个温度。结果，晶粒随着温度的下降而变得不均匀，即晶体中的偏析。均匀化退火，主要作用是将铸件加热到一定温度，使材料迁移明显，消除了晶粒内的浓度梯度。对于固溶体、时效等热处理手段，更确切地说，是利用合金元素在基体中的溶解度随温度的变化这一特性。

2、固溶处理

    非晶态基体相变的合金系在室温下由Aβ、固溶体和第二相组成。当合金被加热到一定温度时，β相会溶解在基体中，得到单相固溶体，即固溶体。如果合金以足够大的速率冷却，合金元素的扩散和再分配将被推迟，β相将不成核和生长，β相不会在α固溶体中沉淀，并且因为基体固溶体不经历多聚体。冷却过程中的PHIC转变，合金的室温微观结构将是单一的α相。过饱和固溶体是固溶处理。在镁合金热处理中，固溶处理可以起到一定的强化作用。对于理想晶体，原子排列在空间晶格中。金属原子的二维晶格如下所示。

    当溶质原子进入基体时，引起溶剂原子的晶格畸变，改变原子间距离，此时不再是平衡距离R0，因此原子间的合力不为零，原子的势能不为零。零，导致晶格畸变能，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。它也是一种有效的镁合金强化热处理方法。处方是一种手段。溶解，顾名思义，溶质从固溶体和沉淀中溶解。固溶处理后得到的过饱和固溶体为亚稳态过饱和相，具有自发分解的趋势。如果在足够高的温度下老化，最终会形成平衡的不可溶相。可溶解的β相分散在α相基体中，起到钉扎作用，防止材料中的滑移和孪晶形成，起到增强作用。

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合金挤压件的典型力学性能。

   从上表可以看出：（1）纯镁，由于基体中没有固溶体引起的晶格畸变，没有固溶体强化引起的晶格畸变能。2)时效处理后，由于β相在α相基体中分散析出，材料的强度得到提高。3)固溶+时效处理后的β相析出更加均匀，即β相在材料中的分布更加均匀，从而进一步提高了材料的强度。

5.固溶、时效处理的必要条件 

    在工作中，我们发现一些镁合金（如AZ61、AZ80、AZ91等）可以通过固溶、时效等手段进行强化，而一些镁合金（AZ31、AZ40等）则无法通过这些手段进行强化。为什么？固溶体和时效强化镁合金至少应满足以下性能：

1）   例如，铝元素在镁基体中的溶解度为5.5%。也就是说，当铝含量小于5.5%时，固溶体和时效处理一般不能起到强化作用。

    2）在该镁合金中，强化元素在溶剂基体中的溶解度明显受温度的影响，即溶解度的温度敏感性。这可以从合金相图的相变线的斜率看出。这里没有更多的细节。通过对合金元素溶解度的温度敏感性的相图分析，可以从理论上确定合金材料的热处理工艺，并在实践中进行适当的修正，最终确定合金材料的热处理工艺。