Mg-Al-Zn变形镁合金牌号、力学性能和热处理
2019-12-30 09:50 浏览：次
Mg-Al-Zn系合金是发展最早，应用也很广泛的一类镁合金。它的主要特点是强度高，能够进行热处理强化，并有良好的铸造性能。但Mg-Al-Zn系合金的耐蚀性较差，屈服强度和耐热性也不够高。工业上常见的Mg-A-Zn变形合金有MB2.MB3.MB4，MB5、MB6和MB7。
从MB2到MB7是按Al（Zn）含量的增加顺序编排的。该系合金的组织性能变化特点与铸造镁合金基本相同，为了保证合金的塑性，合金化程度要低些，杂质（Cu、Ni、5i、Fe等）控制要严些。
该系合金的主要合金元素是Al，Zn的含量较低（除MB6外均不大于1.5%），除了起一部分固溶强化作用外，还有提高塑性的作用。Mn的作用与铸造合金相同，起一部分固溶强化作用，但主要作用是改善抗蚀性。
五种Mg-Al-Zn合金中以MB2和MB3的合金化程度最低，Al含量不大于5.0%，不能热处理强化，强度虽低些，但工艺塑性较好，适于加工各种板、棒和锻件等半成品，而且5CC倾向较低。MB3的焊接性能差些，但MB2却很好。可制造承受中等负荷、工作温度不超过150℃的高速飞行器壳体、机翼壁板和舱体加强构件等。这两种合金均在退火状态使用，MB2的退火制度：280~350℃，3-5 h，空冷；MB3的退火制度：250~280℃，0.5 h，空冷。
MB5合金的Al含量已超过5%，但仍无热处理强化效应，相反，5CC倾向增加，焊接性能变坏。这种合金的切削性能较好，热塑性合格，可以生产棒材、锻件、板材和管材，制造承受大负荷的零件，如发动机摇臂和支架等。退火温度为320-380℃，4~8 ho MB6是Zn含量最高的合金（2.0%~3.0%），Al含量虽未增加，但因形成了T（AlM5Zn）相和Mg，Al，相，可以进行热处理强化。合金的退火制度为：320~350℃，4~6 h，空冷；固溶处理或淬火温度T，-（380±5）℃。这种合金的力学性能较高，如表2-158所示，主要生产高强度半成品，如热挤棒材、挤压件、厚壁管和型材等，也可以制造各种小型零件。但抗蚀性较差，只当工件厚度大于7mm才有合格的抗蚀性，厚度小于7mm有较高的5CC敏感性。
MB7合金的Zn含量与MB2相同，但Al含量比任一合金都高，故能强化热处理。这种合金的强度虽然，高，切削加工性能也好，但应力腐蚀倾向大，热塑性低，只适于模锻和挤压加工。消除挤压件内应力的退火：（200± 10）℃，1 h，淬火温度为（415±5）℃，时效温度为（175士5）℃。这种合金主要以锻件和挤压件形式，应用于高强度零件和结构件方面。
B物理性能
Mg-A-Zn系合金的物理性能见表2-159
c力学性能
MB2.MB3，MB5合金材料的力学性能见表2-160~表2-163，Mg-AlZn系合金的力学性能见表2-164、表2-165
D耐腐蚀性能
MB2和MB3合金的应力腐蚀开裂倾向较小。
MB5和MB7合金的应力腐蚀开裂倾向较大，特别是对薄壁件（对MB5合金，壁厚小于5mm；对MB7，壁厚小于7mm时），应力腐蚀敏感性更高。因此，只有在应力不大于屈服强度的60%并采用无机薄膜和油漆涂料保护的条件下，才能使用这些合金。
防腐措施是对材料进行表面氧化处理和涂漆保护。
E工艺性能
M-Al-Zn系合金有良好的铸造性能。
MB2.MB3合金热塑性很高，可加工成板林、棒材、锻件等各种镁材，这些材料在热状态下有良好的成形性能。
MB6，MB7合金热塑性较低，主要用做挤压件和锻件。表2-166列出了Mg-Al-Zn系合金的主要工艺参数。
合金的切削加工性能良好。
为了消除合金在铸造过程中产生的枝晶偏析和内应力，提高铸锭的塑性，一般需要对铸锭进行长时间的均匀化退火。但是由于镁合金中的合金元素（如铝、锌等）扩散速度十分缓慢，达到平衡状态的均匀化退火时间很长（如MB15合金，在420℃均匀化时需60 h）。在长时间的加热过程中，铸锭表面严重氧化，因此在许多情况下，可不进行均匀化处理而直接进行热变形。
为了消除合金在铸造过程中产生的枝晶偏析和内应力，提高铸锭的塑性，一般需要对铸锭进行长时间的均匀化退火。但是由于镁合金中的合金元素（如铝、锌等）扩散速度十分缓慢，达到平衡状态的均匀化退火时间很长（如MB15合金，在420℃均匀化时需60 h）。在长时间的加热过程中，铸锭表面严重氧化，因此在许多情况下，可不进行均匀化处理而直接进行热变形。
表2-167为Mg-A-Zn系合金铸链的均匀化退火制度。
对MB2、MB3和MB5合金，由于合金元素的含量较低，强化相y（Mgi7Al2）数量较少，因此不能进行热处理强化。唯一的热处理方式是退火。
MB6和MB7合金中的合金元素含量较高，强化相数量较多，因此可以进行热处理强化。所采用的热处理形式有退火（0）、淬火（T4）与淬火及人工时效（T6）。表2-168为Mg-Al-Zn系合金材料的热处理制度。对MB7合金，当要求制品具有高的硬度和屈服强度时，可在淬火后或热挤压后进行人工时效，不过这时的塑性稍有降低。
F品种和用途
Mg-AL-Zn系合金的主要品种及用途见表2-169
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