镁合金热处理缺陷及防止方法

雁过知秋

镁合金常见的热处理缺陷有变形、力学性能不足或不均匀、过烧、表面氧化等。

１）变形。镁合金在高温下强度很低，很软。淬火加热时，往往由于加热不均匀、加热过快、装炉方式不当及淬火冷却过急等原因，极易造成变形。尤其是当零件形状复杂，尺寸相差较大时，更应注意。为了减小变形，可采取以下措施：①进行一次消除应力退火；②降低淬火加热速度或采取分段加热；③壁厚相差较大时，可用石棉绳包扎薄壁部分，使加热及冷却比较均匀。零件的变形可在淬火状态下进行校正。

２）力学性能不足。力学性能不足主要是不完全淬火造成的（如淬火温度过低，加热时间不足等）。试验表明，对ＺＭ５ 合金强化相溶解超过８５％才能保证充分的时效强化处理。Ｍｇ⁃ＲＥ⁃Ｚｒ 系合金对冷却速度比较敏感，如淬火冷却过慢，也会降低力学性能。力学性能不足问题，可用重复淬火解决。造成力学性能不均匀的主要原因是加热或冷却不均匀，在零件厚壁处强化相溶解不充分，而且冷却较慢，以致性能偏低。可用二次淬火矫正。

３）过烧。镁合金零件过烧可以通过外观检查（出炉时或喷砂后）、性能试验、断口观察、显微组织分析等方法发现。在过烧零件的表面一般会出现强烈氧化的金属瘤，塑性降低，低倍试片表面出现小孔；显微组织中固溶体晶粒长大，共晶体量增加，晶界氧化，甚至出现微孔洞等。防止过烧的方法是严格控制炉温，降低淬火加热速度或采用分段加热。例如，ＺＭ５ 合金由于锌偏析可能在组织中形成低熔点共晶体（熔点３６０ ℃），因而一次直接加热到正常淬火温度（４１５ ℃）容易造成过烧。

４）表面氧化。镁合金表面氧化后，会出现灰色到黑色的粉末，零件喷砂后，表面残留小孔洞。形成原因是加热温度过高或炉内温度局部下降吸入水分和空气等。对此应调整炉温和增强炉内保护气氛。