热处理工艺对Inconel718合金组织、力学性能及耐蚀性能的影响

对高含H2S/CO2酸性油气田封隔器材料-Inconel718镍基合金进行固溶处理和时效处理,研究不同热处理工艺条件下合金的组织、力学性能、耐蚀性能之间的关系。结果表明:随着固溶温度的升高,δ相不断溶入基体。材料经时效处理后析出第二相γ″相,硬度和强度明显高于固溶处理的样品,1000℃固溶+720℃×8h→50℃/h620℃×8h时效处理的样品硬度和强度达到最大值。高温高压H2S/CO2介质中挂片实验的结果表明,不同热处理的Inconel718合金均具有良好的耐腐蚀性能,经固溶处理的材料耐腐蚀性略优于经固溶+时效处理的材料。高温高压H2S/CO2应力腐蚀实验的结果表明,Inconel718没有发生应力腐蚀开裂迹象。综合考虑耐蚀性能和力学性能,确定Inconel718合金的最佳热处理工艺为:1000℃固溶1h+720℃×8h→50℃/h620℃×8h时效。     

分级固溶对 ZL114A 铝合金组织与性能的影响

通过拉伸性能测试,光学显微镜和扫描电镜观察,X射线衍射物相分析,研究了分级固溶对ZL114A铝合金组织与性能的影响.结果表明,300℃×1 h+450℃×1 h+535℃×12h分级固溶处理及175℃×6 h时效后的ZL114A铝合金试样的屈服强度σb=335 MPa,伸长率δ=5.0％,共晶Si大部分转化为颗粒状,Mg2Si溶解充分,具有良好的塑性,且晶粒细小,固溶效果良好,各相分布也相对均匀.     

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℃/16h的直接时效热处理和1 210℃/30 min+1 050℃/30min+950℃/16h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...     

不同热处理工艺对TC4-DT钛合金棒材组织和性能的影响

研究了不同热处理工艺对TC4-DT钛合金棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明:TC4-DT合金在两相区经过普通退火和再结晶退火后组织发生再结晶,α相尺寸有所增大,具有较好的塑性。经过两相区固溶+时效处理得到双态组织,通过控制固溶时冷却速度及时效温度来调整次生α片层厚度,使得合金强度和断裂韧性得到改善。经单相区固溶水冷得到马氏体组织,随时效温度提高,α片层厚度增加,但析出的次生α相含量减少,导致合金的强度和断裂韧性有所下降。而在单相区固溶空冷+高温时效处理,获得的α片层厚度进一步增大,有助于提高塑性和断裂韧性。采用950℃/1h/WQ+550℃/6h/AC两相区固溶+时效的热处理工艺,可实现合金强度、塑性、韧性的较好匹配,获得优良的综合性能。     

消除7136铝合金固溶热处理粗晶环的新方法:应变固溶

固溶热处理粗晶环的新方法——应变固溶,即在进行双级固溶(450℃/2 h+470℃/4 h)前,在420℃时对试样施加拉伸应变并保温2 h.研究发现,随着应变固溶时应变量的增大,固溶处理后铝合金粗晶环深度逐渐减小,当应变量达到4.6％时,粗晶环完全消除.这一方法的机制是利用应变固溶在较低温度时消耗并释放形变储能,从而抑制固溶热处理过程中Al3Zr相的熟化,调控铝合金的再结晶行为.TEM和EBSD分析显示,固溶热处理前经历了应变量为4.6％的应变固溶的样品,其边部再结晶比例仅为49.5％,远低于未经应变固溶直接进行热处理的样品(76.4％),并且再结晶晶粒正常长大形成细小等轴晶粒,使粗晶环得以消除.另外,应变固溶处理会导致型材峰值时效后的硬度有所降低,但降幅不大;同时试样心部仍保持较多的[111]晶向,即平行于挤压方向的织构.     

固溶处理对Al-7.9Zn-2.5Mg-1.0Cu合金淬火敏感性的影响

采用末端淬火-硬度测试、差示扫描量热法、透射电镜、扫描电镜等方法,研究了固溶处理对Al-7.9Zn-2.5Mg-1.0Cu合金淬火敏感性的影响。结果表明:随着距淬火端面距离的增加,合金试样的硬度逐渐降低,处理制度为475℃/2h试样的淬火敏感性明显比处理制度为450℃/8h+475℃/2h试样的低,其淬透层深度超过100mm,而处理制度为450℃/8h+475℃/2h试样的淬透层深度仅为65mm。固溶处理制度对合金过饱和度的影响不大,但是与处理制度为475℃/2h的试样相比,处理制度为450℃/8h+475℃/2h试样的再结晶晶粒和(亚)晶界数目大大增加,促进了慢速淬火过程中η平衡相的析出,且尺寸相对粗化,导致了淬火敏感性的提高。     

热处理对网状结构TiB_W/Ti60复合材料组织与性能的影响

使用大尺寸球形Ti60钛合金粉与细小TiB2粉,通过低能球磨与反应热压烧结,成功制备了增强相呈网状分布的TiB晶须增强Ti60合金基(TiB_W/Ti60)复合材料。对TiB_W/Ti60复合材料进行热处理,以改善其组织结构与力学性能。结果表明:随着固溶温度的升高,TiB_W/Ti60复合材料基体中初生α相(密排六方相)含量减少,相应地转变β组织(α′(马氏体)+残留β相(体心立方相))含量增加,TiB_W/Ti60复合材料的抗拉强度升高,塑性降低;经过1 100℃/1h固溶处理之后,TiB_W/Ti60复合材料的室温抗拉强度为1 470 MPa,延伸率为1.9%。经过时效处理后,转变β组织中的α′相分解成细小α+β相。经过1 100℃/1h固溶+600℃/8h时效处理后TiB_W/Ti60复合材料的硬度达到HV538,抗拉强度达到1 552 MPa,延伸率为1.5%,经过1 000℃/1h固溶+600℃/8h时效处理,其抗拉强度达到1 460 MPa,延伸率为2.2%。     

预处理工艺对双辊铸轧3003铝合金再结晶行为的影响

对双辊铸轧3003铝合金板材进行了3种预处理退火,研究不同预处理工艺下的冷轧板材在380～500℃退火时晶粒组织和再结晶织构的变化规律。结果表明:最优化预处理工艺为610℃/12h+460℃/12h,高温阶段第二相尺寸发生粗化,低温阶段基体中Mn的过饱和固溶度显著降低,两者均有利于提高后续退火时的再结晶形核率。500℃退火时,在粗大第二相的附近产生了粒子诱发形核机制,降低了再结晶织构强度;并且退火时几乎不存在析出,析出相对再结晶形核的抑制作用甚微,从而得到了晶粒细小、织构弱的再结晶组织。     

固溶处理对TC11钛合金棒材组织和性能的影响

通过场发射扫描电镜及拉伸性能测试,研究了TC11钛合金棒材3种固溶处理时间和2种固溶方式对显微组织及力学性能的影响。结果表明:TC11钛合金在经过3 h的固溶后,组织中局部的亚稳定β晶体位相发生偏转,β转变组织中的次生α相变的粗大,经过后续时效后的β转变基体发生更为充分的分解和析出,在片层的β边界出现连续的更细小的次生α相。由于固溶时间延长,发生了过固溶,析出的次生相逐渐细小,导致裂纹扩展阻力降低,引起屈服强度的降低,分开各1 h的固溶时效性能低于连续2 h的固溶时效性能。     

热处理对Ni_3Al基单晶合金IC6SX组织和性能的影响EI北大核心

研究了热处理对Ni3Al基单晶合金IC6SX的微观组织和持久性能的影响。实验结果表明:IC6SX单晶合金的铸态组织具有典型的树枝晶结构,由γ′相、γ相和NiMo相组成。合金经过1280℃/10h,风冷固溶处理后,γ′相全部固溶,合金组织均匀,γ′相尺寸约为0.28μm。合金在1340℃固溶处理后发生了少量的初熔。对固溶后的合金进行了870℃/32h,空冷的时效处理,得到了尺寸约为0.5μm的立方状分布的γ′相。对不同状态的IC6SX单晶合金在1100℃/130MPa条件下进行持久性能测试,结果表明,经过时效处理后的合金具有最长的持久寿命,高达120h。     

固溶和时效温度对7715D钛合金组织和性能的影响

研究了固溶和时效温度对7715D高温钛合金轧棒室温和600℃高温拉伸性能的影响。结果表明,低温固溶材料室温强度高,但高温强度低;低于600℃时效时材料的室温屈服强度和塑性变化不大;高于600℃时效,室温强度略有上升,高温强度降低。组织和拉伸断口分析表明,室温强度与β转变组织大小相关,高温强度受初生α相和β转变组织的相对强度影响更大。建议7715D钛合金在高的固溶温度和适当的时效温度进行热处理,推荐980℃/2 h+600℃/2 h。     

固溶处理对Al-4.2Zn-1.3Mg合金耐腐蚀性能的影响

目前关于固溶处理对Al-Zn-Mg系合金耐腐蚀性能的研究较少涉及电化学性能。采用开路电位、极化曲线、电化学阻抗谱及腐蚀失重等方法,研究了经不同固溶处理的Al-4.2Zn-1.3Mg合金在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀行为。结果表明:5种固溶处理制度处理的Al-4.2Zn-1.3Mg合金在3.5%Na Cl溶液中浸泡1 h后的电化学阻抗谱均为较大半径的容抗弧;浸泡168 h后,容抗弧的半径均逐渐减小,低频均出现Warburg阻抗,腐蚀反应均受溶液扩散控制;合金经DST4(460℃×1 h+480℃×1 h)固溶处理后,腐蚀电位最高,腐蚀电流密度最小,耐蚀性较好;经DST4固溶处理的Al-4.2Zn-1.3Mg合金在3.5%Na Cl溶液中腐蚀速率随时间的增加而下降,最终维持一个稳定值;在试验时间内,采用D(t)=0.155 43t0.502 45拟合后,腐蚀速率理论值和实测值吻合良好。     

热处理工艺对TB2钛合金组织和性能的影响

研究了不同热处理工艺对TB2钛合金板材显微组织和力学性能的影响.结果表明,该合金在730℃以上固溶处理已经开始再结晶,在730～820℃之间处理的样品强度和延伸率变化不大;在760℃固溶处理3 min,再结晶已经开始,保温时问≥20 min时晶粒变得相当粗大;合适的固溶处理制度为760℃,10 min;在固溶处理制度相同,时效时间为2 h,时效温度变化对强度和塑性影响大不;时效时间延长至8 h,随时效温度升高,Rm,RP0.2呈下降趋势;760℃,10 min固溶处理加500℃,8 h时效处理后,凡值最高可达到1 360 MPa.     

固溶处理对 0Cr17Ni4Cu4Nb钢耐腐蚀性能及组织的影响

运用极化曲线、循环极化曲线等电化学方法研究了0Cr17Ni4Cu4Nb钢经不同工艺固溶处理后的耐海水腐蚀性能,并对显微组织进行了观察和分析。试验结果表明:在1040℃下该不锈钢经60min固溶处理可获最佳的耐海水腐蚀性能和较高的硬度值。其显微组织主要为淬火马氏体+少量的残余奥氏体+δ-铁素体,且晶粒大小均匀。     

微量Ta和Zr对Fe-Cr-Al系不锈钢高温组织稳定性的影响

用团簇成分式方法对Fe-Cr-Al-Mo-Nb合金进行成分解析,并在此基础上确定了Fe-Cr-Al三元基础成分式Fe_(75)Al_(9.375)Cr_(15.625)(at.%),进而添加Mo、Nb、Ta和Zr元素替代部分Cr元素。采用真空电弧熔炼制备设计的母合金锭,然后进行1200℃/2 h固溶处理,进而在800℃进行多道次热轧成板,再进行800℃/24 h时效处理,最后在不同温度进行高温固溶处理,研究了微量元素添加对合金高温组织稳定性的影响。结果表明,对于800℃/24 h时效的Mo/Nb/Ta/Zr合金化样品,第二相(Laves相)粒子均弥散分布于铁素体基体中。1000℃/1 h再固溶处理,使系列合金中的第二相粒子发生回溶,至1200℃/1 h固溶后只含有Mo/Nb的合金中的第二相粒子已全部溶入到基体中,而在Ta和Zr微合金化的样品中仍有第二相粒子存在于基体的晶界处,有效抑制了基体晶粒在高温下异常长大,从而提高基体的组织稳定性和合金在高温下的力学性能。     

固溶温度对等离子快速成形Inconel625合金组织的影响

为了优化快速成形零件组织和力学性能,利用脉冲等离子焊接快速成形工艺制备了Inconel625合金薄壁零件.采用扫描电镜、透射电镜研究了固溶温度对成形零件组织的影响规律.结果表明:沉积态组织以胞状枝晶为主,具有较强生长取向性的外延枝晶组织特征,同时,在枝晶间隙析出大量的Laves相和少量的MC碳化物.经过720℃/1 h的固溶处理,金相组织没有发生明显变化,但导致γ″(Ni3Nb)相的析出.经850℃固溶处理,组织中的Laves相部分被溶解,生成了针状δ相.当固溶温度升高到980℃,Laves相几乎完全溶解,δ相发生了部分回溶.而经过1 080℃固溶处理,消除了元素的偏析和Laves相,但再结晶导致晶粒严重长大.980℃是最佳的固溶处理温度.     

电解低钛A356合金的短时固溶处理工艺

介绍了E.Ogris提出的硅相固溶处理时缩颈、球化数学模型,并应用于电解电低钛A356合金的短时固溶处理.计算结果发现,电解低钛A356合金经过原位钛细化和锶变质的交互作用,铸态硅相形态呈细小的纤维状、珊瑚状,可以满足短时固溶处理的条件.硅相熔断、球化结束时间在10～30 min之间,与实际实验结果相吻合.535℃固溶处理条件下,固溶10min后,细小的珊瑚状硅相开始碎化、熔断,硅颗粒开始球化;30min左右时硅相球化良好,硅颗粒间距拉大,Mg、Si合金元素在固溶体内达到均匀分布.应用短时固溶处理工艺可以获得较为理想的力学性能(UTS=294 MPa,δ＞4.5 %).     

航空GH2036合金硬度热处理优化及疲劳性能DIC分析

为探究热处理工艺参数对GH2036合金硬度及疲劳性能的影响,基于四因素三水平正交热处理实验,对GH2036铁基高温合金的硬度性能进行优化,并分析热处理后的显微组织;同时利用疲劳实验与DIC(digital image correlation)非接触全场应变测量相结合的方法,利用Y方向应变-疲劳寿命比的云图,直观地分析热处理后GH2036合金疲劳失效过程。结果表明:固溶温度对合金硬度性能的影响最大,其次是固溶时间、时效时间、时效温度,极差分析所得的最优热处理工艺为960℃/60 min+水冷+560℃/2 h;正交试验中最高显微维氏硬度(HV305.34)较未处理试样(HV260.41)提高17.3%;热处理后金相组织基体为奥氏体,增强相为第二相碳化物,显微硬度值随着奥氏体中的第二相碳化物含量的增加而升高;热处理后平均疲劳寿命(942372次循环)较未处理试样(450800次循环)提高109%,疲劳性能明显优化。     

DD6单高温合金热处理过程中的再结晶组织演化

研究DD6单晶高温合金塑性变形后热处理过程中的组织演化.结果表明,1500kg加载后,在铸态γ’相溶解温度以下预处理没有再结晶现象,预处理后再进行固溶处理发生明显的再结晶;γ’相溶解温度以上预处理发生明显的再结晶,再结晶晶界细小,晶界由粗大γ’相组成.与固溶态相比,时效处理后的再结晶深度变化不大,时效过程中,晶界由固溶...     

固溶+时效处理对粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金显微硬度的影响

采用放电等离子烧结技术(SPS)在950℃/80 MPa/10 min条件下制备粉末冶金Ti-22Al-25Nb(原子分数,%)合金作为初始材料,将其分别在940~1100℃、10~120 min和800℃/8 h条件下进行固溶处理和时效处理,研究了固溶+时效处理对粉末冶金Ti-22Al-25Nb (原子分数,%) 合金的微观组织和显微硬度的影响,并建立了显微硬度的演变模型。结果表明,随着固溶温度的提高和保温时间的延长B2相的晶粒尺寸增大、均匀度提高,在940~1010℃晶粒长大的速率最低,在1100℃晶粒尺寸的均匀度达到最大值0.84。板条O相的尺寸和数量对合金的性能有显著影响。在(B2+O)两相区时效后,其尺寸和数量显著影响合金性能的次生板条O相的体积分数提高、尺寸减小,尤其是相互交叉、缠结的O/O相数量的增多,使合金的显微硬度提高;在1060℃/60 min/Water cooling(WC)+ 800℃/8 h/Furnace cooling(FC)条件下处理的合金,其显微硬度达到最大值434.92 HV。