切邊也是關(guān)鍵工序
在制造鍛件時(shí)一定會產(chǎn)生飛邊(毛邊),因此切邊與控制切邊裂紋也是生產(chǎn)鎂合金鍛件主要精整工序之一。鎂合金在低于220℃時(shí)塑性很差,對拉應(yīng)力很敏感,而在高于此溫度后卻很軟,黏性大,易拉傷,通常用帶鋸切割或銑削法去除,也可以用切邊模熱切除。
帶鋸切割和銑削適于批量小、形狀較簡單或尺寸大的鎂合金鍛件,不會產(chǎn)生切割裂邊,也不用制造切邊模。若用切模除去毛邊,可用咬合式模具,應(yīng)嚴(yán)格控制凸凹模間隙,若無間隙則更好,以防產(chǎn)生切邊裂紋,切邊溫度200℃~300℃。
一般在模鍛溫度范圍內(nèi)進(jìn)行鎂合金鍛件精壓整形,最佳整形溫度230℃~300℃,因?yàn)榇藭r(shí)鍛件可發(fā)生半熱冷作硬化,既可以提高力學(xué)性能,又可以獲得所需要的尺寸精度,但變形程度宜為10%~15%。
最后需要進(jìn)行表面處理,首先噴砂,除去鍛件表面殘油,然后浸入含8%HNO3和2%H2SO4溶液兩三秒再以熱水漂洗,最后最好在重鉻酸鹽溶液中進(jìn)行防蝕處理,但也可以不進(jìn)行。重鉻酸溶液對環(huán)保不利,應(yīng)作好無害化處理后方可排放。
鍛件的熱處理
ZK21A、AZ31B和AZ61A等合金鍛件一般在F狀態(tài)下應(yīng)用,EK31A合金在固溶一人工時(shí)效狀態(tài)T6應(yīng)用,其他合金如AZ80A、ZK60A、HM21A合金鍛件可在F狀態(tài)或T5狀態(tài)應(yīng)用,視性能要求而定。
鎂合金鍛件的熱處理雖與鋁合金的相同,但其效果遠(yuǎn)不如鋁合金的。鎂合金鍛件鍛后常在空氣中冷卻,但是為了防止鍛件進(jìn)一步再結(jié)晶和晶粒長大,也可以直接在水中冷卻。對于可時(shí)效強(qiáng)化鎂合金鍛件最好在水中冷卻,因?yàn)榇藭r(shí)可獲得過飽和固溶體組織。在最終時(shí)效處理時(shí)有利于沉淀物析出,提高鍛件力學(xué)性能。鎂合金過飽和固溶體相當(dāng)穩(wěn)定,幾乎沒有自然時(shí)效作用,所以一般都在人工時(shí)效狀態(tài)下應(yīng)用,若要求零件有高的塑性,也可以不進(jìn)行人工時(shí)效。鎂合金鍛件的妒火處理規(guī)范見(表1)。
鎂合金的熱處理有退火、固溶處理及人工時(shí)效。熱處理不可強(qiáng)化鎂合金MB1、MB8和熱處理作用不大鎂合金MB2鍛件,可不經(jīng)固溶、時(shí)效處理,只可以經(jīng)軟化退火處理;MB3、MB5合金鍛件只經(jīng)退火處理,以消除內(nèi)應(yīng)力,提高尺寸穩(wěn)定性,降低腐蝕傾向和應(yīng)力集中敏感性,減小各向異性。
MB7合金是熱處理可強(qiáng)化合金,其鍛件可只進(jìn)行固溶處理,也可以固溶處理后再進(jìn)行人工時(shí)效??梢愿鶕?jù)使用溫度不同,MB15合金鍛件可鍛后直接進(jìn)行人工時(shí)效。鎂合金在高溫下有嚴(yán)重的晶粒長大傾向,因此應(yīng)嚴(yán)格控制鍛件的熱處理溫度,不宜過高,以免晶粒粗化,降低力學(xué)性能及抗蝕性。
為防止鍛件點(diǎn)蝕,鍛造潤滑劑不可過厚,鍛后應(yīng)及時(shí)清除,并進(jìn)行酸洗。酸洗目的是消除鍛件表面自然氧化膜和其他雜質(zhì),并顯露基體金屬表面,可暴露表面折疊、裂紋、拉傷等缺陷,以便修傷,同時(shí)也為氧化處理作好預(yù)處理。
如果工序之間的時(shí)效長于10d或鍛造完后不能及時(shí)進(jìn)行機(jī)械加工,則應(yīng)進(jìn)行氧化處理,氧化溶液配方及工藝見(表2),氧化后立即在流動干凈冷水內(nèi)清洗0.5秒~2秒,再在低于50℃熱水中清洗一兩秒,然后用50℃~70℃的壓縮空氣或室溫干燥空氣吹干。
氧化處理后鍛件表面有一層致密的金黃色氧化膜,如果沒有后續(xù)工序或不及時(shí)機(jī)械加工,應(yīng)及時(shí)涂油包裝封存,未涂油鍛件保存期不得超過1Mo。