专利名称：铸态AZ80镁合金中硬脆相β-Mg<sub>17</sub>Al<sub>12</sub>转变为连续析出相的复合式热处理方法
技术领域：
本发明属于化工生产技术领域，尤其涉及一种铸态ΑΖ80镁合金中硬脆相β -Mg17Al12转变为连续析出相(菱形片状)的复合式热处理方法。
背景技术：
铸态ΑΖ80镁合金由于在α -Mg晶界分布有网状硬脆相β -Mg17Al12而使得其韧性降低、变形能力下降，铸态ΑΖ80镁合金的伸长率通常只有3% 4%，图I是现有技术铸造ΑΖ80镁合金显微组织的示意图，白色的硬脆相β -Mg17Al12呈网状分布于晶界，图2是现有技术提供的铸造ΑΖ80镁合金拉伸断口纵截面组织的示意图，呈网状分布于晶界的硬脆β -Mg17Al12相在拉伸时成为断裂源。
发明内容
针对现有技术中铸态ΑΖ80镁合金由于在α-Mg晶界分布有网状硬脆相β-Mg17Al12而使得其韧性降低、变形能力下降的具体问题，本发明的目的在于，提供一种铸态ΑΖ80镁合金中硬脆相β -Mg17Al12转变为连续析出相的复合式热处理方法。为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案一种铸态ΑΖ80镁合金中硬脆相β -Mg17Al12转变为连续析出相的复合式热处理方法，其特征在于，按以下步骤进行I)将铝含量为7-10%的ΑΖ80镁铝合金铸材放入处于保护气氛的热处理炉中，以10-15°C /min的速率加热至400°C _430°C，进行固溶处理，并在该温度下保温10-25小时，随热处理炉缓慢冷却至室温；2)接着将经高温固溶处理后的AZ80镁铝合金再以10_15°C /min的速率加热至4000C _430°C，并在该温度下保温5-10小时重新进行高温固溶处理，再空冷至室温；3)然后再以10-15°C /min的速率加热至180°C _220°C，并在此温度下进行12-20小时的时效处理，空冷至室温，使β -Mg17Al12相以连续析出方式析出弥散分布于a -Mg基体上，即得到高强高韧的AZ80镁合金。本发明的铸态AZ80镁合金中硬脆相P-Mg17Al12R变为连续析出相的复合式热处理方法，首先使AZ80镁合金在400°C _430°C的高温固溶时铝原子全部固溶于a -Mg中而无分布于晶界的P-Mg17Al12相，在缓慢的随炉冷却过程中铝、镁原子以层片状形态析出并均匀分布在a -Mg基体上，将为后续的固溶、时效提供均匀化的组织形态；再进行4000C _430°C的高温固溶，空冷至室温，就得到镁、铝原子均匀化分布的饱和固溶体a -Mg ；再通过180°C-220°C的时效处理，铝、镁原子便以连续析出方式(菱形片状)P-Mg17Al12相弥散析出分布于a -Mg基体上，提高了铸态AZ80镁合金的抗拉强度、屈服强度、布什硬度、伸长率，达到了提高镁合金强韧性的目的，扩大了镁合金的应用领域，具有较强的推广与应用价值。
图I是现有技术提供的铸造AZ80镁合金显微组织的示意图；图2是现有技术提供的铸造AZ80镁合金拉伸断口纵截面组织的示意图；图3是本发明实施例提供的铸态AZ80镁合金中硬脆相β-Mg17Al12转变为连续析出相的复合式热处理方法的实现流程图。图4是ΑΖ80镁合金复合式热处理后的组织照片(β -Mg17Al12相呈菱形片状弥散分布在α-Mg基体上，左图为使用5000倍电镜，右图为使用10000倍电镜)。下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
具体实施方式
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以下是发明人给出的实施例，需要说明的是，以下所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，本发明不限于这些实施例，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应属于本发明的保护范围。实施例I :参见图3，本实施例给出了铸态AZ80镁合金中硬脆相P-Mg17Al12R变为连续析出相的复合式热处理方法的实现流程，具体包括以下步骤将铝含量为7-10%的AZ80镁铝合金铸材放入处于保护气氛的热处理炉中，以IO0C /min的速率加热至420°C进行高温固溶处理，并在此温度下保温25小时，随热处理炉缓慢冷却至室温；接着将经过高温固溶处理的AZ80镁铝合金，以10°C /min的速率加热至420°C，并在此温度下保温10小时重新进行固溶处理，空冷至室温；然后再以10°C /min的速率加热至200°C，并在此温度下进行15小时的时效处理，空冷至室温，使P-Mg17Al12相以连续析出方式(菱形片状)析出弥散分布于a-Mg基体上，即可得到高强高韧的AZ80镁合金。实施例2:将铝含量为7-10%的AZ80镁铝合金铸材放入处于保护气氛的热处理炉中，以15°C /min的速率加热至400°C进行高温固溶处理，并在此温度下保温20小时，随热处理炉
缓慢冷却至室温；接着将经过高温固溶处理的AZ80镁铝合金，以15°C /min的速率加热至400°C，并在此温度下保温5小时重新进行固溶处理，空冷至室温；然后再以15°C /min的速率加热至220°C，并在此温度下进行12小时的时效处理，空冷至室温，使P-Mg17Al12相以连续析出方式(菱形片状)析出弥散分布于a-Mg基体上，即可得到高强高韧的AZ80镁合金。实施例3 将铝含量为7-10%的AZ80镁铝合金铸材放入处于保护气氛的热处理炉中，以12°C /min的速率加热至430°C进行高温固溶处理，并在此温度下保温20小时，随热处理炉缓慢冷却至室温；接着将经过高温固溶处理的AZ80镁铝合金，以12°C /min的速率加热至430°C，并在此温度下保温8小时重新进行固溶处理，空冷至室温；然后再以12°C /min的速率加热至180°C，并在此温度下进行20小时的时效处理，空冷至室温，使P-Mg17Al12相以连续析出方式(菱形片状)析出弥散分布于α-Mg基体上，即可得到高强高韧的ΑΖ80镁合金。在上述实施例中采用的技术原理是，首先使ΑΖ80镁合金在400°C _430°C的高温固溶时铝原子全部固溶于α-Mg中而无分布于晶界的β-Mg17Al12相，在缓慢的随炉冷却过程中，铝、镁原子以层片状形态析出并均匀分布在α-Mg基体上，将为后续的固溶、时效提供均匀化的组织形态；再进行400°C _430°C的高温固溶，空冷至室温，就得到镁、铝原子均匀化分布的饱和固溶体α -Mg ;再通过180°C _220°C的时效处理，铝、镁原子便以连续析出方式(菱形片状)β -Mg17Al12相弥散析出分布于α -Mg基体上(参见图4)，以使铸态ΑΖ80镁合金的抗拉强度、屈服强度、布什硬度、伸长率同时提高，达到提高合金强韧性的目的，扩大合金的应用领域。对解决铸态ΑΖ80镁合金塑性低的问题具有重要意义。经申请人测试，采用本发明的复合式热处理方法，经处理后的ΑΖ80镁合金(铸态)的力学性能指标如表I所示。与普通铸造所得的ΑΖ80镁合金材料相比，其抗拉强度指标σ b可提闻35%、屈服强度指标σ α2可提闻15%、塑性指标δ可提闻20%。表I :复合式热处理后ΑΖ80镁合金的力学性能
权利要求
1. 一种铸态AZ80镁合金中硬脆相P-Mg17Al12R变为连续析出相的复合式热处理方法，其特征在于，按以下步骤进行 O将铝含量为7-10%的AZ80镁铝合金铸材放入处于保护气氛的热处理炉中，以10-15°C /min的速率加热至400°C _430°C进行高温固溶处理，保温10-25小时，随热处理炉缓慢冷却至室温； 2)接着将经高温固溶处理后的AZ80镁铝合金再以10-15°C /min的速率加热至4000C _430°C，并在该温度下保温5-10小时重新进行高温固溶处理，再空冷至室温； 3)然后再以10-15°C/min的速率加热至180°C _220°C，并在此温度下进行12-20小时的时效处理，空冷至室温，使β -Mg17Al12相以连续析出方式析出弥散分布于α -Mg基体上，即得到高强高韧的ΑΖ80镁合金。
全文摘要
本发明公开了一种铸态AZ80镁合金中硬脆相β-Mg17Al12转变为连续析出相(菱形片状)的复合式热处理方法，首先将铝含量为7-10%的AZ80镁铝合金铸材放入处于保护气氛的热处理炉中，缓慢加热至400-430℃进行高温固溶处理，保温10-25小时，随炉缓慢冷却至室温；接着将经高温固溶处理后的AZ80镁铝合金再加热至400-430℃，保温5-10小时重新进行固溶处理；然后再加热至180-220℃进行12-20小时的时效处理，使β-Mg17Al12相以连续析出方式(菱形片状)析出弥散分布于α-Mg基体上，即得到高强高韧的AZ80镁合金，使铸态AZ80镁合金的抗拉强度、屈服强度、布什硬度、伸长率同时提高，扩大了镁合金的应用领域，具有较强的推广与应用价值。
文档编号C22C23/02GK102943226SQ20121045195
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月12日 优先权日2012年11月12日
发明者张菊梅 申请人:西安科技大学