提高鎂及鎂合金耐腐蝕性的主要途徑
A研究開(kāi)發(fā)高純鎂合金,減少合金中的有害雜質(zhì)元素
控制減少鎂合金中的有害雜質(zhì)元素,使Fe、Ni.Cu和Co的含量在容許極限之下,可以提高鎂合金的耐蝕性。根據(jù)化學(xué)元素對(duì)其耐腐蝕性能的影響,可以通過(guò)以下幾條原則對(duì)合金元素進(jìn)行控制,以達(dá)到目的:
(1)嚴(yán)格控制有害雜質(zhì)元素的含量,提高合金的純凈度。如高純鎂合金AZ91E與大多數(shù)商業(yè)用鋁合金相比,具有更好的耐蝕性。
(2)加入同鎂有包晶反應(yīng)的合金元素(如錳、鋯、鈦),加入量不能超過(guò)其固溶極限。
(3)當(dāng)選擇同鎂有共晶反應(yīng)的合金元素,且相圖上同金屬間化合物相毗鄰的固溶體相區(qū)有較寬的固溶范圍時(shí),如Mg-Zn,Mg-Al ,Mg-In及Mg-Sn,Mg-Nd等合金系,應(yīng)選擇具有大固溶的第二組元金屬,與固溶體相區(qū)毗鄰的化合物以穩(wěn)定性高者為好,共晶點(diǎn)盡可能遠(yuǎn)離相圖中鎂一端。
(4)通過(guò)熱處理把金屬間化合物溶入固體中,以減少活性陰極或易腐蝕的第二相的面積,從而減小合金的底蝕活性(Mg-AI合金例外)。
(5)加入可以減少有害雜質(zhì)的合金元素,如Zr、Ta,Mn;添加稀土元素,如新合金WE43(Mg-4Y-2.5Nb-1RE) WE54(Mg-5.25Y-1.75Nb-1.75RE),其鹽霧腐蝕速率比傳統(tǒng)鎂合金AZ91C低兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
目前開(kāi)發(fā)高純鎂合金已成為汽車工業(yè)增加鎂用量的主要途徑。
檢測(cè)鎂合金材料熱處理質(zhì)量通常從三個(gè)方面考慮:硬度試驗(yàn),拉伸試驗(yàn),顯微組織檢查,下面,我們對(duì)這三方面給大家詳細(xì)檢測(cè)下.
A硬度試驗(yàn)
硬度試驗(yàn)具有速度快、操作簡(jiǎn)單、可以在熱處理工件上直接進(jìn)行而無(wú)需制備試樣等優(yōu)點(diǎn)。其中常用的是布氏和洛氏硬度試驗(yàn),但是對(duì)于薄截面鎂合金工件,有時(shí)也采用洛氏表面硬度試驗(yàn)。晶粒較大、硬度較低的鎂合金宜采用布氏硬度計(jì)測(cè)定硬度,以獲得佳試驗(yàn)結(jié)果。鎂合金的強(qiáng)度通常隨硬度的增加而提高,然而由于與硬度對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度指標(biāo)很分散,因此不能用硬度計(jì)算強(qiáng)度,所測(cè)得的硬度值僅僅作為評(píng)定鎂合金熱處理質(zhì)量的參考。
B 拉伸試驗(yàn)
拉伸試驗(yàn)?zāi)芨鼫?zhǔn)確地衡量鎂合金的熱處理質(zhì)量,但是試驗(yàn)時(shí)需要拉伸試樣。雖然鎂合金鑄件經(jīng)過(guò)機(jī)加工后得到的試樣更能代表鑄件的真實(shí)性能,但是一般采用單鑄造后不經(jīng)機(jī)加工的試樣。通常按照ASTM標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn),以試驗(yàn)結(jié)果的一致性。
C顯微組織檢查
熱處理態(tài)鎂合金制成金相試樣后檢查顯微組織,并與標(biāo)準(zhǔn)的組織照片比較,可以衡量鎂合金的熱處理質(zhì)量。檢查內(nèi)容主要包括:鑄造合金中的粗大化合物、鑄造合金經(jīng)過(guò)不適當(dāng)固溶處理后的孔隙和熔孔、鑄造和變形合金的晶粒度,以及擠壓、鍛造或軋制合金中的粗大化合物。
為什么AZ31B鎂合金鍛件需要先擠壓再鍛造,而ZK60A鎂合金可以直接用鑄錠來(lái)鍛造了?下面邁格鎂業(yè)小編為大家講解下,方便大家系統(tǒng)的了解鎂合金鍛造方面的知識(shí)!
前面我們說(shuō)過(guò)了關(guān)于AZ31B鎂合金比60611鋁合金還能鍛,鍛造壓力也高,主要是材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)為六方晶粒結(jié)構(gòu),比較穩(wěn)定,流動(dòng)性差,所以需要更大的鍛造壓力;那為什么AZ31B為什么不能直接用鑄錠來(lái)鍛造了,實(shí)在不行,加大鍛造壓力不可以嗎?看完下面的介紹,你就知道了!
鎂合金具有的密排六方晶粒結(jié)構(gòu)造成了材料在強(qiáng)度上的異向性。以鍛粗為例,試驗(yàn)顯示鎂合金材料的主要流動(dòng)方向是垂直于繳粗方向,也就是材料往施力方向的側(cè)方向流動(dòng)。由于加工硬化,加上變形織構(gòu)的形成,造成鍛粗方向有較大的抗拉強(qiáng)度。在進(jìn)行鎂合金材料的鍛造時(shí)應(yīng)注意到材料的異向特性。希望鍛件強(qiáng)度要具有各向同性時(shí),鍛造過(guò)程中應(yīng)在不同方向上都能夠產(chǎn)生足夠的變形,以防止鍛件強(qiáng)度產(chǎn)生各向異性。對(duì)每次鍛造的變形量要進(jìn)行合理控制,如果變形截面縮減率超過(guò)50%時(shí),產(chǎn)生的各向異性將足以抵消上一次變形所產(chǎn)生的各向異性,使鍛件不具備各向同性。同時(shí),鎂合金材料的各向異性也為鍛件在某一特定方向要具備較佳的強(qiáng)度性能提供了有利的條件,在進(jìn)行鍛造工藝設(shè)計(jì)時(shí),可以人為地將成形過(guò)程設(shè)計(jì)為能保持甚至加強(qiáng)該方向特性到終鍛件。利用鎂合金鑄錠直接進(jìn)行鍛造,可以改變傳統(tǒng)的采用一次擠壓坯料來(lái)生產(chǎn)鍛件的工藝流程,從而簡(jiǎn)化制備鎂合金鍛件的生產(chǎn)工藝,降低消耗。實(shí)際晶粒尺寸是決定鎂合金鑄錠是否可以進(jìn)行直接鍛造的主要因素。對(duì)于某些特定鎂合金,如Mg-Zn-Zr系,向其中添加稀土元素釹和紀(jì)進(jìn)行變質(zhì)處理細(xì)化晶粒,從而可以得到合適的鑄錠,直接鍛造出性能合格的鎂合金鍛件。Mg-AL-Zn系合金的原材料來(lái)源廣泛,生產(chǎn)成本低,因此被廣泛用于制備鎂合金鍛件。不足的是,Mg-AL-Zn系合金鑄件的實(shí)際晶粒尺寸不適合直接鍛造成形,在鍛造前對(duì)鑄鏈進(jìn)行預(yù)擠壓處理以獲得合乎要求的細(xì)晶組織,提高合金的可鍛性。