控制熱處理工件品質(zhì)
2019-12-06 14:21 ?瀏覽:次
鎂合金固溶與人工時效大都采用電爐與燃氣爐,爐內(nèi)須有空氣循環(huán)系統(tǒng),爐膛工作區(qū)的溫度波動應≤±5℃,爐內(nèi)應有高度可信的超溫斷電裝置與報警系統(tǒng)。由于固溶處理爐氣中有時含有SO2,因而爐的氣密性應良好,爐內(nèi)還必須設置足夠的熱電偶,以便可以連續(xù)地、實時地測量爐溫,爐內(nèi)任何一點的溫度都不得超過最高允許溫度。熱源必須有良好的屏蔽性,以免工件因受熱輻射而產(chǎn)生局部過熱,在采用不銹鋼板作屏蔽時,應避免氧化皮散落鎂合金工件上,否則工件會發(fā)生腐蝕。鎂合金熱處理最好不用鹽浴,宜禁使用硝鹽。
爐氣控制
一般鎂合金固溶處理時都用保護氣氛,而在處理溫度>400℃時必須使用保護氣,以防工作氧化,表面氧化嚴重時,不但強度會降低,甚致可燃燒。保護氣氛應在爐內(nèi)循環(huán)流動,流動速度宜快些,以便工件溫度均勻。
常用保護氣氛為SF6、CO2與SO2,惰性氣體Ar、He等也可用作保護氣體,但價格高。SO2可以是瓶裝的,也可以往爐內(nèi)裝一些黃鐵礦FeS2,每m3爐內(nèi)容積加1kg~2kg,加熱時FeS2分解釋放SO2。CO2可用瓶裝的,也可以用燃氣爐的循環(huán)氣體。SO2與0.5%~1.5%體積分數(shù)組成的混合氣體可以防止鎂工件在600℃以上的燃燒;積分數(shù)0.5%~0.7% SO2 可以防止鎂工件在565℃以下的燃燒;3%體積分數(shù)CO2能防止鎂合金在≤510℃燃燒;5%CO2(體積分數(shù))氣氛對防止鎂合金在540℃以下的燃燒也是很有效的。
SF6的優(yōu)點是無毒與無腐蝕性作用,但其價格比SO2及CO2的貴;SO2的價格雖比等體積CO2貴得多,但是保護氣氛中SO2的體積濃度只有CO2的1/6,因此用瓶裝SO2作為保護氣體也不算貴。
在大氣中,SO2遇H2O會形成腐蝕性的硫酸H2SO4,對設備與廠房鋼結(jié)構(gòu)都不利。
淬火介質(zhì)
鎂合金淬火敏感性低,固熔體分解速率小,固溶處理后可實行空冷淬火,即可在靜止空氣中冷卻,也可以用強制氣流淬火,但QE22A鎂合金工件的淬火例外,在60℃~95℃的熱水中淬火才可以獲得最佳的綜合力學性能,不過這時的冷卻速度還是大了些,工件會產(chǎn)生劇烈的變形,但是可以選用冷卻速度>3℃/S的氣流淬火。鎂合金工件在乙二醇或油中淬火既可以獲得良好的力學性能,變形也小,QE22A-T6合金鑄件的平均力學性能與淬火介質(zhì)的關系見表1。
熱處理時工件的變形
鎂合金工件在加熱時強度會降低,從而在自重作用下發(fā)生變形,同時工件中的應力在加熱時也逐漸釋放或消除,從而發(fā)生變形。這種變形程度或彎曲大小主要決定于工件尺寸、形狀、截面厚度、溫度高低和加熱時間長短等,因此,應根據(jù)這些因素和對工件尺寸精度的要求,采用適當?shù)闹瞥纱胧┗蜻x擇適當?shù)男D(zhuǎn)位置來減輕或消工件的變形,為此可采用專門的夾具和支架,但是不管采用何種措施會大大減輕工件的變形,甚至消除某些鑄件或工件的變形,但是要完全消除是不可能的,因此要根據(jù)工件在熱處理后的變形情況及大小在時效處理前進行必要的矯直。
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