Quelles sont les méthodes post-traitement pour les pièces moulées en alliage de magnésium?

En tant que fournisseur chevronné de pièces moulées en alliage de magnésium, j'ai vu de première main la polyvalence incroyable et le potentiel de ces matériaux légers mais robustes. Les pièces moulées en alliage de magnésium sont utilisées dans un large éventail d'industries, de l'automobile et de l'aérospatiale à l'électronique et aux biens de consommation, grâce à leur rapport haute résistance / poids, une excellente couchabilité et une bonne capacité d'amortissement. Cependant, le processus ne se termine pas une fois la coulée formée. Les méthodes post-traitement sont cruciales pour améliorer les performances, la durabilité et l'attrait esthétique des pièces moulées en alliage de magnésium. Dans ce blog, je vais me plonger dans certaines des méthodes de traitement les plus courantes et les plus efficaces pour les moulages en alliage de magnésium.

Traitement thermique

Le traitement thermique est l'un des processus post-traitement les plus importants pour les pièces moulées en alliage de magnésium. Il peut améliorer considérablement les propriétés mécaniques des pièces moulées en modifiant leur microstructure. Il existe plusieurs types de traitements thermiques couramment appliqués aux alliages de magnésium:

Traitement de la solution

Le traitement de la solution consiste à chauffer la coulée à une température spécifique et à le tenir là-bas pendant une certaine période pour dissoudre les éléments d'alliage dans la matrice de magnésium. Ceci est généralement suivi d'une extinction rapide pour conserver les éléments dissous dans une solution solide sursaturée. Par exemple, dans certains alliages de magnésium - aluminium - zinc (AZ), le traitement de la solution peut augmenter la ductilité et la ténacité des pièces moulées. Après le traitement de la solution, les pièces moulées peuvent être encore vieillies pour précipiter les particules fines, ce qui peut améliorer la force.

Traitement du vieillissement

Le traitement du vieillissement, également connu sous le nom de durcissement des précipitations, est effectué après le traitement de la solution. La solution solide sursaturée formée pendant le traitement de la solution se décompose pendant le vieillissement, entraînant la précipitation de particules fines. Ces particules agissent comme des obstacles au mouvement de la dislocation, augmentant ainsi la force et la dureté de la coulée. Le processus de vieillissement peut être soit un vieillissement naturel, qui se produit à température ambiante, soit le vieillissement artificiel, qui se fait à des températures élevées. Le choix du traitement vieillissant dépend de l'alliage spécifique et des propriétés souhaitées de la coulée.

Traitement de surface

Le traitement en surface est essentiel pour les moulages en alliage de magnésium afin d'améliorer leur résistance à la corrosion, leur résistance à l'usure et leur apparence. Voici quelques méthodes de traitement de surface courantes:

Revêtement de conversion chimique

Le revêtement de conversion chimique est un processus dans lequel une couche mince et protectrice se forme à la surface de l'alliage de magnésium coulant par une réaction chimique. L'un des types les plus courants de revêtements de conversion chimique pour les alliages de magnésium est le revêtement de conversion du chromate. Les revêtements de chromate offrent une bonne résistance à la corrosion et peuvent également servir de base pour la peinture ou le placage ultérieur. Cependant, en raison des préoccupations environnementales associées au chrome hexavalent, il y a eu une tendance croissante vers le développement de revêtements de conversion non chromate, tels que des revêtements de phosphate - permanganate et des revêtements basés sur la terre rare.

Anodisation

L'anodisation est un processus électrochimique qui forme une couche d'oxyde épaisse et poreuse à la surface de la coulée en alliage de magnésium. La couche anodisée peut améliorer la résistance à la corrosion, la résistance à l'usure et les propriétés isolantes de la coulée. Le processus d'anodisation consiste à immerger la coulée dans une solution d'électrolyte et à appliquer un courant électrique. La composition de l'électrolyte, de la tension appliquée et du temps d'anodisation peut tous affecter les propriétés de la couche anodisée. Les moulages en alliage de magnésium anodisé peuvent également être teints pour atteindre différentes couleurs à des fins esthétiques.

Électroplaste

L'électroples est un processus de dépôt d'un revêtement métallique sur la surface de la coulée en alliage de magnésium au moyen d'une réaction électrochimique. Les métaux communs utilisés pour l'élevage d'alliages de magnésium comprennent le nickel, le cuivre et le chrome. L'électroplastie peut améliorer la résistance à la corrosion, la résistance à l'usure et l'apparence de la coulée. Cependant, l'électropulation des alliages de magnésium peut être difficile en raison de la forte réactivité du magnésium. Des étapes de traitement spéciales, telles que le placage d'immersion en zinc, sont souvent nécessaires pour assurer une bonne adhésion de la couche électroplatée.

Usinage et finition

Après la coulée et la post-traitement, l'usinage et la finition sont souvent effectuées pour atteindre les dimensions souhaitées, la finition de surface et la forme de la coulée en alliage de magnésium.

Usinage

Les opérations d'usinage telles que le tournage, le fraisage, le forage et le broyage sont utilisées pour éliminer l'excès de matériau et créer des caractéristiques précises sur la coulée. Les alliages de magnésium ont une bonne machinabilité, ce qui signifie qu'ils peuvent être usinés à des vitesses élevées avec des forces de coupe relativement faibles. Cependant, des précautions spéciales doivent être prises lors de l'usinage pour empêcher l'allumage des copeaux de magnésium, car le magnésium est un métal inflammable. Cela comprend l'utilisation de fluides de coupe appropriés, le maintien de la zone d'usinage propre et d'éviter la construction de la poussière de magnésium.

Polissage et polissage

Le polissage et le polissage sont des opérations de finition qui sont utilisées pour améliorer la douceur de la surface et la brillance de la coulée en alliage de magnésium. Le polissage implique d'utiliser des matériaux abrasifs pour éliminer les petites quantités de matériau de la surface, tandis que le polissage utilise une roue rotative douce pour améliorer davantage la finition de surface. Ces opérations peuvent être utilisées pour réaliser un miroir - comme une finition sur la coulée, qui est souvent requise pour les applications décoratives ou élevées.

Inspection de qualité

L'inspection de la qualité fait partie intégrante du processus post-traitement pour les pièces moulées en alliage de magnésium. Il garantit que les moulages répondent aux spécifications et aux normes requises.

Tests non destructeurs

Des méthodes de test non destructrices (NDT) sont utilisées pour détecter les défauts internes et en surface dans la coulée sans l'endommager. Les méthodes NDT courantes pour les moulages en alliage de magnésium comprennent les tests à ultrasons, les tests radiographiques et les tests de particules magnétiques. Les tests à ultrasons sont utilisés pour détecter les défauts internes tels que la porosité et les fissures, tandis que les tests radiographiques peuvent fournir des images détaillées de la structure interne de la coulée. Les tests de particules magnétiques sont principalement utilisés pour détecter les défauts de surface et de surface proches dans les matériaux ferromagnétiques.

Inspection dimensionnelle

Une inspection dimensionnelle est effectuée pour garantir que la coulée a les dimensions et les tolérances correctes. Cela peut être fait à l'aide d'outils de mesure tels que les étriers, les micromètres et les machines de mesure des coordonnées (CMM). Le CMMS est très précis et peut mesurer les dimensions de la coulée dans un espace à trois dimensions, permettant une inspection précise des géométries complexes.

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Références

• Davis, Jr (éd.). (2008). Alliages de magnésium et de magnésium. ASM International.
• Luan, B. et Liu, X. (2014). Technologies de traitement de surface pour les alliages de magnésium: une revue. Journal of Materials Science & Technology, 30 (11), 1045 - 1054.
• CARSLEY, JE et STJOHN, DH (2001). Technologie de coulée en magnésium. CRC Press.