热处理工艺对Ti6246钛合金组织与力学性能的影响

研究了热处理温度和冷却方式对Ti6246合金显微组织、相组成以及室温拉伸性能的影响。结果表明:固溶热处理后合金的相组成主要与冷却方式有关。在β单相区及(α+β)两相区固溶后水冷,β相均转化为α′′马氏体和少量亚稳β相。空冷组织中的β相转变为含有少量次生α相的β转变组织,随着热处理温度的提高次生α相的含量逐渐增加,尺寸也逐渐增大。时效后组织中的亚稳相发生分解,析出细小的次生α相。固溶后水冷试样的拉伸曲线上出现"双屈服"现象,且随着固溶温度的提高合金第一屈服点逐渐升高。水淬和空冷合金试样在595℃/8 h时效后其室温拉伸强度提高,延伸率及断面收缩率降低,水淬试样室温拉伸性能的变化更大。固溶后空冷且在595℃时效处理的合金,其室温拉伸性能可达到较好的强塑性匹配。     

长期高温服役乙烯裂解炉管焊接接头损伤分析

为了研究长期高温服役后乙烯裂解炉管焊接接头的损伤情况,对服役6a(年)后的Cr35Ni45Nb合金焊接接头的显微组织、高温持久性能、硬度等进行了分析。结果表明:经过长期高温服役后,Cr35Ni45Nb合金焊接接头母材及焊缝区域的原始共晶碳化物发生粗化,形成了连续的网状结构,二次碳化物聚集长大成块状;碳化物M7C3和NbC分别转变为M23C6和G相;焊接接头的高温持久性能下降,硬度升高;熔合线附近区域是整个焊接接头的最薄弱区域;该乙烯裂解炉管服役6a后焊缝热影响区的损伤较为严重,炉管不宜继续使用。     

激光快速成形GH4169合金显微组织与力学性能

利用GH4169合金粉末进行激光快速成形实验,制备出GH4169合金块状试样,并进行固溶时效热处理。利用扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等方法分别对激光成形沉积态及固溶时效态试样进行显微组织及元素偏析分析,并测试显微硬度、室温及高温拉伸性能。结果表明:沉积态微观组织为生长方向不一的细长柱状树枝晶,组织细小致密;经过固溶时效热处理后晶粒得到细化,晶粒内部仍保留枝晶亚结构;固溶时效态试样较沉积态显微硬度及抗拉强度大幅提高,塑性有所下降,但整体优于锻件技术标准。断口形貌表现为韧性穿晶断裂方式。     

等离子表面冶金Cr、Mo高速钢的研制

介绍了一种在铁碳合金表面进行等离子合金化及热处理的技术.在低碳钢表面渗入合金元素Cr、Mo,表面含量分别达到4%和12%左右,随后进行超饱和渗碳,使表面含碳量达到2.0%以上,合金化层成分接近钼系高速钢.形成的碳化物细小、均匀、弥散,没有粗大的共晶莱氏体组织.试样经深冷处理后表面硬度达到1600Hv.经X射线衍射分析,表面碳化物晶体结构相主要是有M23C6、M6C和M2C,尺寸≤1μm.     

元素V对镍基柱状晶合金显微组织和高温蠕变性能的影响

采用定向凝固炉制备出含有不同V含量的柱状晶合金,进行了高温蠕变性能测试和微观组织形貌观察,研究合金化元素V对镍基柱状晶合金微观组织及高温蠕变性能的影响。结果表明:低V含量的合金中碳化物主要以棒状形式存在,而高V合金中碳化物主要以块状形式存在,棒状碳化物中的V含量低于块状碳化物。随V含量的增加,合金中碳化物由棒状向块状转变,当V含量达到1.04%(质量分数)时,碳化物的形貌已经完全转变成块状。铸态合金经固溶处理后,合金中的碳化物发生溶解,低V合金中的棒状碳化物溶解较多,而高V合金中碳化物溶解较少。在980℃/216 MPa和760℃/725 MPa条件下低V柱状晶合金持久寿命较短,高V合金持久寿命较长,提高合金中的V含量有利于提高合金的蠕变寿命。高V合金与低V合金相比,时效和蠕变期间在晶界析出M_(23)C_6型碳化物数量少。蠕变期间合金中的裂纹主要在晶内MC型碳化物及晶界析出的M_(23)C_6型碳化物处萌生和扩展。     

热处理工艺对激光选区熔化AM247LC合金组织与性能的影响规律

目的 研究不同热处理制度对激光选区熔化(SLM)AM247LC合金微观组织和力学性能的影响规律。方法 对激光选区熔化制备的AM247LC合金分别进行900 ℃/16 h的直接时效热处理和1 210 ℃/30 min+ 1 050 ℃/30 min+950 ℃/16 h的固溶时效热处理,通过OM、SEM、EBSD、XRD等表征手段研究合金热处理前后的晶粒组织、碳化物及析出相等微观组织的变化,并对打印态及不同热处理态样品的室温拉伸性能进行测试,以表征热处理对其力学性能的影响行为。结果 打印态AM247LC合金中存在大量粗大柱状晶和细小晶粒组织;直接时效热处理(900 ℃/16 h)后的AM247LC合金晶粒组织与打印态类似,但析出了大量γ''强化相;固溶时效热处理(1 210 ℃/30 min+1 050 ℃/30 min+950 ℃/16 h)后,AM247LC合金发生了再结晶,形成大量退火孪晶,并且析出沿晶界分布非连续的微米级碳化物及大量γ''强化相。合金打印态的屈服强度为846.5 MPa,断裂伸长率可达19.6%;直接时效热处理后,合金屈服强度为1 042.8 MPa,断裂伸长率明显降低,仅为11.2%;固溶时效热处理后,合金屈服强度减小至767.8 MPa,但断裂伸长率提高到25.1%。结论 直接时效热处理有利于AM247LC合金室温强度的提高;固溶时效热处理会提高AM247LC的室温塑性;打印态AM247LC具有较为平衡的室温强度与塑性。     

工艺状态对铸造Ni基高温合金K403显微组织的影响

研究了凝固冷速和热处理对铸造镍基高温合金K403显微组织的影响.结果表明,浇注温度为1460℃时,采用880℃填砂造型或950℃单壳浇注可细化合金中的γ'相.铸态的K403合金采用900℃/16h和980℃/5h时效处理能获得由细小M4C和M23C6碳化物组成的弯曲晶界.     

真空热处理对激光近净成形In625和C-276合金性能的影响EI北大核心CSCD

对激光近净成形两种镍基高温合金Inconel 625和Hastelloy C-276分别进行热处理实验,然后分析热处理工艺参数对合金室温拉伸性能的影响。结果分析表明:在800,900℃去应力热处理后,Inconel 625合金抗拉强度提升不明显,而在1000℃以上进行固溶处理后,合金抗拉强度得到提高。1100℃热处理后,Inconel 625合金的抗拉强度与沉积态相比得到明显提高。在800,900℃去应力热处理后,Hastelloy C-276合金强度也未明显提高,而在1000℃以上进行热处理,随着热处理温度提高,合金抗拉强度逐渐升高。1150℃进行热处理后,Hastelloy C-276合金的抗拉强度与沉积态相比得到明显提高。激光近净成形工艺制备的两种镍基高温合金室温拉伸断裂方式为韧性断裂。     

含Ru铸造镍基高温合金的显微组织

研究了3%（质量分数）Ru对低Cr高W铸造镍基高温合金的影响。对比分析了含Ru和无Ru合金的铸态，1260℃/4h，1260℃/4h 1280℃/4h，1260℃/4h 1300℃/4h固溶热处理和1260℃/4h， 1100℃/100h热暴露试验得到的显微组织。结果表明：Ru的加入不会改变合金中析出相的种类，但会影响γ'相和M6C碳化物的稳定性，使γ'的固溶温度大约降低10℃，并使合金在1100℃下有较强的γ'筏排化倾向。Ru明显抑制合金中初生和次生M6C碳化物的析出，有利于稳定高温合金的显微组织。     

碳含量对CoCrMo合金显微组织和拉伸性能的影响

研究了不同碳含量的CoCrMo铸造合金的显微组织和拉伸性能.结果表明:CoCrMo铸造合金中的第二相主要为富Cr碳化物,随着碳添加量的增加,合金中的碳化物体积分数也明显增多,形状也从小块状向大块长条状发展.在一定碳含量范围内,碳含量的增加即碳化物数量的增多,对合金强度有益.综合光学金相照片观测、扫描电子显微镜及能谱(SEM&EDS)分析、碳化物定量金相分析和拉伸性能测试的结果可以得到,碳含量的最佳值范围为0 26%～0 30%(质量分数).     

高温固溶热处理对HIP态FGH96合金中碳化物影响规律的体视学研究

利用金相显微镜,扫描电镜和透射电镜并结合体视学基本原理,对在不同固溶温度和冷却方式(空冷和炉冷)下热等静压(HIP)态FGH96合金中碳化物的数量、空间分布及尺寸分布等进行了定量表征和对比研究。结果表明:HIP态FGH96合金中碳化物主要为富Nb和Ti的MC,在原始颗粒边界(PPB)上分布的碳化物主要为块状,在PPB区域以外分布的碳化物主要由块状和花状MC组成。在1180℃以下进行固溶热处理时,碳化物含量增加并且加剧了合金中的PPB;当固溶温度达到1180℃以上时,随着固溶温度的升高,合金中碳化物数量减少,PPB逐渐消失。1200℃固溶后炉冷,固溶在基体中的碳主要以非PPB碳化物形式重新析出,会导致合金中PPB碳化物数量的降低,即使合金中的碳化物总量与固溶热处理前几乎相同。另外,空冷合金中PPB碳化物尺寸为单峰分布,而炉冷合金中则表现为双峰,后者与炉冷过程中碳化物能够重新析出密切相关。     

热处理对GH783合金组织与性能的影响

研究了抗氧化型低膨胀高温合金GH783的热处理制度.结果表明:随着固溶温度的升高,晶粒有所长大,在1140℃固溶晶粒开始不均匀长大;室温拉伸强度有所下降,高温拉伸塑性有所升高,持久塑性在1115℃固溶时最高.随着β时效温度的升高,二次β相明显增多,γ′相也发生比较明显的变化;在845℃进行β时效,合金可以获得良好的组织和综合性能.     

镍基合金粉末光束堆焊层的微观组织及强化机理

采用X射线衍射，SEM，EDAX及显微硬度和洛氏硬度等分析手段研究了含碳量为1．0％的NiCrBSi系自熔合金粉末光束堆焊层的微观组织及强化机理，结果表明，采用光束镍基合金粉末堆焊可在铁碳合金表面获得与基体冶金结合良好，无裂纹，轻度稀释的强化层，堆焊热输入对堆焊层稀释率及合金元素烧损的影响程度决定了堆焊层微观组织及物相组成，小热输入堆焊时，堆焊金属经度稀释（η=3.5%），其显微组织由少量初生的γ－Ni和大量的γ－Ni Bi3B Ni3Si三相共晶组成的亚共晶基底，以及在基底上分布着大量的Cr23C6,(Cr,Fe)7C3高硬度相组成，采用大热输入堆焊，堆焊金属稀释率达12％，堆焊层由大量的γ－（Fe,Ni0枝晶和少量γ－(Fe,Ni) M7C3共晶组成，在堆焊层中未发现一次碳化物的析出，在光束粉末堆焊层中大量高硬度M23C6,M7C3共晶组成，在堆焊层中未发现一次碳化物的析出，在光束粉末堆焊层中大量高硬度M23C6，M7C3型碳化物和Ni3B,Ni3Si共晶相的析出以及合金元素在γ相中的过饱和固溶是其是以强化的主要原因，与TIG堆焊相比，采用相近热输入所获得的光束粉末堆焊层的耐磨性能提高了3倍以上。     

C和B的含量对K417G镍基高温合金的凝固行为和高温持久性能的影响

对不同C、B含量的K417G合金进行DTA分析、等温淬火实验和950℃/235 MPa持久性能测试,并观察其组织形貌,研究了C、B含量对K417G镍基高温合金的凝固行为和高温持久性能的影响。结果表明,在合金的凝固期间C含量影响碳化物的析出温度和初生碳化物的含量,且随着C含量的提高而提高;共晶组织的析出温度主要受B元素含量影响,且共晶含量随着B含量的提高而提高。合金在950℃/235MPa条件下持久变形期间其断裂机制为裂纹在晶界处萌生并沿晶界扩展,晶界处的MC型碳化物分解成富Cr的M₂₃C₆型碳化物而使晶界的稳定性降低;在合金成分范围内提高B元素含量能改善合金在高温变形期间的晶界强度,因此适当降低合金中的C含量和提高B含量有助于改善合金的高温持久性能。     

K640合金钎焊接头组织及工艺控制

采用不同的工艺参数对铸造钴基高温合金K640进行了钎焊实验,通过扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪对钎焊接头进行了微观组织观察、典型物相成分测试及物相分析.结果表明:不同钎焊工艺参数下的钎缝均由钴基固溶体、碳化物M23C6、硼化物M3B2 钴基固溶体共晶,以及块状及颗粒状碳化物MC组成.当钎焊温度较低或保温时间较短时,钎缝中央生成大量的M3B2;随着钎焊温度的升高及保温时间的延长,钎缝中M3B2、MC减少,M23C6增多、长大.     

7050铝合金锻件固溶处理工艺优化研究

目的 研究不同固溶温度和固溶保温时间对航空某锻件7050铝合金组织和性能演变规律的影响,优化7050铝合金锻件的固溶热处理工艺参数.方法 通过采用金相组织观察、SEM分析、EBSD测试、导电率测试、室温拉伸性能测试等方法,对比研究合金组织变化如何影响力学性能.结果 随着固溶温度的升高(474～483℃),合金再结晶分数逐渐升高,峰值时效处理后,合金抗拉强度先升高后降低;固溶保温时间(2～5 h)对合金组织与拉伸性能的影响不明显;最优热处理工艺为477℃×4 h固溶处理,而后进行121℃×6 h+177℃×5 h双级时效.热处理后的力学性能:屈服强度为510 MPa,抗拉强度为558 MPa,伸长率为13.6％,电导率为22.7 MS/m.结论 与固溶时间相比,固溶温度对7050铝合金组织和拉伸性能的影响较大,对合理选择航空用7050铝合金锻件的热处理工艺具有指导意义.     

一种Ti—Mo—Nb—Al钛合金的热处理制度研究

通过分析一种Ｔｉ－Ｍｏ－Ｎｂ－Ａｌ钛合金棒材的室温拉伸性能，确定了该合金的最佳固溶和时效热处理制度结果表明，以８００℃固溶处理加５６０－６００℃时效处理的棒材，可以得到较好的综合拉伸性能。     

热处理对Ti-35V-15Cr-0.15Si-0.05C合金热稳定性能的影响

通过对Ti-35V-15Cr-0.15Si-0.05C合金轧制环件取样进行热处理和热稳定性能实验,研究了850℃和950℃固溶处理和950℃固溶后在600℃和700℃实效后的热稳定性能和微观组织。结果表明:合金仅经过固溶处理α相析出不明显,而经过固溶加时效处理后α相在晶界和晶内大量析出,在热稳定性能测试时,经过540℃100h热暴露后,α相进一步析出。合金α相是影响合金拉伸性能的主要因素,在晶界析出的连续α相导致合金塑性急剧下降;通过850℃固溶热处理能够获得较好的室温拉伸和热稳定性能。     

不同热处理工艺对Mg–Y–Zn–V合金组织力学性能的影响

目的 探索合适的热处理工艺,以调控合金的晶粒尺寸和LPSO相特征(形貌、类型、体积分数和分布),从而优化其力学性能。方法 通过改变热处理时间及冷却方式得到一系列Mg–Y–Zn–V合金,利用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜和拉伸测试等手段分析热处理后合金的微观组织及力学性能。结果 在500 ℃、24 h固溶处理后,通过水冷得到的合金性能最佳,极限抗拉强度为190 MPa,屈服强度为129 MPa,伸长率为18.4%。随着热处理时间的延长,18R相逐渐固溶到基体中,而W相在发生球化后很难进一步固溶到基体,且在不同的冷却方式下LPSO相呈现块状、杆状和针状3种形态。结论 固溶处理后球化的W相和块状18R相可以提高合金性能,而层片状LPSO则会降低合金的力学性能。     

钛硅共晶系合金的力学性能与断裂机制

测试了共晶Ti-8.5%Si和亚共晶Ti-7%Si两种类型的钛硅共晶系合金,在铸态和热等静压(HIP)状态下的室温和高温拉伸性能.分析了HIP对两种钛硅共晶系合金室温和高温拉伸性能的影响.讨论了这两种合金的断口特征和断裂机制.