熔体快淬非晶Fe-Si-B-Cu合金的晶化行为

采川筹热扫描量热分析(DSC)、x射线衍射分析(xRD)以及透射电镜技术(TEM)对熔体快淬非晶薄带Fe75.5Si13.5B9Cu2的晶化行为进行研究.结果表明:在不同升温速率下的DSC曲线中出现两个放热峰,晶化表现激活能分别为369.177和430.162kJ/mol;经500～680℃、1h等温退火后,发现晶化时发生a-Fe(Si)相的形核长大以及Fe3B和Fe2B相的析出;在500℃退火后获得的a-Fe(Si)平均晶粒尺寸最小;a-Fe(Si)的晶格常数起初增大,在560℃达到最大值后缓慢降低;在500℃等温退火,随着时间的延长,a-Fe(Si)的晶粒尺寸及晶格常数逐渐增大,在等温退火1h时,晶粒尺寸约为20nm.     

等温退火对8030铝合金导线组织性能的影响

研究了不同等温退火工艺对8030铝合金导线组织及性能的影响。结果表明:等温退火前后合金均由α-Al基体和Al₆Fe相组成。在同一等温温度下,随着等温时间的延长组织逐渐趋于均匀化;同一等温时间下,随着等温温度的升高,组织趋于均匀化的时间缩短。经过等温退火处理后铝合金导线的导电率均有所提高,在470 ℃均匀化退火24 h后再经240 ℃等温4 h,合金导电率达到最高值57.21%IACS,比未经热处理试样的导电率提高了2.4%IACS。经过等温退火处理后铝合金导线的硬度及抗拉强度均有所降低,塑性大幅度提高。在470 ℃均匀化退火24 h后再经260 ℃等温8 h,合金的伸长率最高可达23.64%。热处理前后合金均为塑性断裂。     

退火工艺对TC6钛合金棒材显微组织和力学性能的影响

本文对比研究了退火温度、冷却方式及等温退火工艺对TC6钛合金棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明：当在800~840 ℃退火空冷后,合金为等轴组织,强度随着温度增加而缓慢下降,当在880 ℃退火空冷后,β相中有次生α相析出,演变为双态组织,此时合金强度最大但塑性稍低,随着退火温度继续升高,组织明显粗化合金强度下降,超过相变点温度后组织演变为细针状魏氏组织,强度有所提高但塑性明显下降。当在800~1000 ℃退火炉冷后,组织演变和空冷试样组织有两处明显不同：首先,在相变点温度以下,形成双态组织的退火温度高于空冷样品,且β相中没有明显的次生α相析出;其次,在相变点温度以上,合金为层片状魏氏组织。炉冷样品的强度随退火温度增加而单调下降,塑性变化和空冷样品趋势一致,此外冲击韧性在880 ℃处理时最大。等温退火(880 ℃,2 h,炉冷到650 ℃,2 h,空冷)样品的力学性能与880 ℃退火炉冷后相近,强度、塑性和冲击韧性匹配较好。     

热处理工艺对含镁新型热挤压模具性能的影响

为了研究热处理工艺对4Cr5Mo Si V1Mg1含镁新型热挤压模具的耐磨损性能和抗热疲劳性能的影响,选用6种不同的工艺对含镁新型热挤压模具进行热处理,并对热处理后的模具分别进行表面硬度测试、500℃高温摩擦磨损试验及热疲劳试验。结果发现:当退火温度从820℃提高到920℃或淬火温度从1000℃提高到1080℃时,模具的表面硬度、耐磨损性能和抗热疲劳性能均先升高后下降;与870℃×8 h常规退火相比,采用870℃×2 h+700℃×6 h等温退火可以使模具的表面硬度增加14%、500℃磨损体积减小45%、网状裂纹级别从2级减小至1级、主裂纹级别从2级减小至1级、热疲劳裂纹级别从4级减小至2级。因此,含镁新型热挤压模具的退火工艺优选为870℃×2 h+700℃×6 h等温退火,淬火温度优选为1040℃。     

等温退火对纤维相复合强化Cu-12%Ag合金组织、力学性能及电导率的影响

通过冷变形拉拔并结合中间热处理制备了纤维相增强的Cu-12%Ag合金线材.通过不同温度下退火不同时间,研究了等温过程对Cu-12%Ag合金组织性能的影响.200℃等温退火时强化相仍能基本保持纤维形态,强度略有下降,电导率略有上升.300℃等温退火时纤维相界面局部迁移,退火初期合金电导率较快上升而强度较快下降,随后电导率上升或强度下降速率变缓.400℃等温退火时组织发生明显再结晶和晶粒粗化,退火初期合金电导率剧烈上升而强度剧烈下降,随时间延长,强度下降趋势变缓而电导率达到最高值后略有下降.可以用纤维组织的回复、再结晶、次生相析出及溶质原子溶解等因素在等温退火过程中的变化来分析材料组织、性能的变化.     

深冷处理对TC4钛合金退火过程中微观组织和力学性能的影响

采用液氮直冷法在-196 ℃下分别对10%、20%和40%压下量的TC4双相钛合金进行12 h的深冷处理并进行500 ℃不同时间退火处理。利用光学显微镜对晶粒尺寸进行表征;利用扫描电镜(SEM)对α相和β相体积分数进行表征;利用维氏硬度仪、电子万能试验机分别对硬度和拉伸性能进行表征。通过晶粒尺寸以及α相和β相组织结构的变化,来分析材料的硬度和拉伸性能的变化原因。结果表明,随着退火时间的延长,深冷退火试样晶粒尺寸呈先下降后上升的规律,β相的体积分数逐渐减少,转变为α相。深冷12 h轧制态TC4钛合金经过1 h的退火处理后,晶粒尺寸出现小幅度的下降,这与退火过程中产生的较小晶粒有关,并且材料在轧制后继续深冷使得材料的变形能更高,在退火过程中容易产生更多的小晶粒,同时更有利于促进β相向α相转变,材料在500 ℃退火1 h时综合力学性能表现优异。当退火时间超过1 h后,材料内α相和β相两相体积分数的变化逐渐趋于平缓,并且随着退火时间的延长,晶粒粗化现象比较明显。因此,材料的强度和硬度均低于退火1 h时的强度和硬度。冷轧变形的TC4合金经12 h深冷后在500 ℃退火1 h较为理想,可获得较好的综合力学性能。     

热处理对ATX525镁合金中CaMgSn相形貌演化的影响

采用XRD、SEM和EDS研究了热处理温度对ATX525镁合金相组成、显微组织和析出相成分的影响,考察了保温时间为24 h条件下,Ca Mg Sn相随温度变化的演化规律。结果表明,合金组织中析出相由热稳定性较高的Mg2(Al,Ca)、Al2Ca和Ca Mg Sn等相组成。其中,Ca Mg Sn相中Sn和Ca含量随处理温度变化而变化,从而使其热稳定性和形貌发生变化。当温度低于500℃时,主要发生Ca Mg Sn溶断和破碎过程,体积分数没有显著变化;当温度为550℃时,Ca Mg Sn相发生溶入基体过程,体积分数减少;然而当处理温度为570~600℃,Ca Mg Sn相出现长大现象。获得细化Ca Mg Sn相貌的热处理温度为500~550℃。合金经过550℃/24 h处理后,经200℃/96 h时效,Ca Mg Sn相以条状和细小的颗粒状析出,与颗粒形貌相比,条状Ca Mg Sn相具有铸态时的形貌特征。     

304奥氏体不锈钢低温盐浴渗氮处理

采用430℃低温盐浴对304奥氏体不锈钢进行渗氮处理,研究了渗氮时间对渗氮层组织和性能的影响。利用XRD衍射仪、光学显微镜、表面显微硬度计和带能谱仪(EDS)的扫描电镜(SEM)分别分析渗氮层的相组成、厚度、表面硬度和显微组织。结果表明:304奥氏体不锈钢在430℃渗氮不同时间后,渗氮层厚度和表面硬度都随着时间的延长而增加。渗氮时间为1 h时,渗氮层仅为单一的S相,随着渗氮时间的增加,渗氮8 h时开始有少量CrN生成,渗氮16 h时,渗氮层由大量CrN+S相两相混合。用电化学极化的方法评价耐蚀性能的结果表明:盐浴渗氮处理后耐Cl-点蚀性能得到了一定的改善,在430℃渗氮4 h,其耐蚀性能是最好的,优于没经过渗氮的试样,而在所有的渗氮试样中,渗氮8 h、16 h的试样耐点蚀性能较差。     

Cu基块状非晶晶化过程的微观组织研究

以Cu50Zr42AI8块状非晶合金为对象,在其玻璃转化温度(Tg)以下不同的温度(400、475和600K)进行保温1h等温退火处理,用X射线衍射仪(XRD)、电子探针(EPMA)等对晶化过程的微观组织进行研究.结果表明:试样经475K退火后有少量的晶体相Cu10Zr7析出,600K退火试样的析出相同样仅为Cu10Zr7,该相的体积和数量有所增大.表明Cu50Zr42Al8块状非晶合金在Tg以下进行1h的等温退火处理后,试样可以发生晶化,并且析出相只有Cu10Zr7,其体积和数量随退火温度的升高而增大.     

均匀化前预处理对7150铝合金中Al_3Zr相析出及再结晶的影响

用透射电子显微镜(TEM)及电子背散射(EBSD)技术,研究了均匀化前进行250℃~400℃预处理对7150铝合金中Al3Zr相析出行为及变形后固溶处理过程再结晶抗力的影响。结果表明,7150铝合金是否进行均匀化前预处理,其经470℃24 h的均匀化后其合金中Al3Zr析出相与Al基体均为共格关系。随均匀化前预处理温度降低,Al3Zr析出相的尺寸变小、密度提高;在250℃预处理,随预处理时间延长,最终Al3Zr析出相的尺寸变小、密度提高;当预处理温度超过300℃时,随预处理时间延长,Al3Zr析出相的尺寸变大、密度降低,但预处理时间超过24 h后其影响不明显。7150铝合金铸锭经470℃均匀化前预处理能显著提高其变形后再结晶抗力,经470℃2h固溶处理后,其组织为未再结晶的回复组织;而直接经470℃均匀化处理后的变形样品经470℃2h固溶处理后,其组织为部分再结晶组织。     

退火工艺对冷轧Al-Er-Cu合金电导率和硬度的影响

采用硬度和电导率等测试,结合透射电镜微观组织观察,研究了退火工艺对Al-Er-Cu合金电导率和硬度的影响。结果表明:冷轧后等时退火到200~300℃之间,或者200℃等温退火24 h到48 h之间,Al-Er-Cu合金同时具有较高的硬度和电导率。Al-Er-Cu合金冷轧后退火过程中Al_3Er相的析出提高了合金轧态组织的热稳定性,使其硬度能够在退火过程中减少下降;而Al_2Cu相的析出使合金的电导率显著升高。     

固溶温度对15-5PH不锈钢耐点蚀性能的影响

用化学浸泡、极化曲线、循环极化曲线和电化学阻抗谱等方法研究了不同温度固溶后直接时效状态的15-5PH马氏体沉淀硬化不锈钢的耐点蚀性能,并用金相显微镜、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析其显微组织和析出相。结果表明,15-5PH不锈钢随着固溶温度的升高,自腐蚀电位减小,自腐蚀电流和腐蚀速率增大,耐点蚀性能下降。不同温度固溶后时效的基体组织均为板条马氏体和少量奥氏体,且均有NbC相析出。在1000℃下固溶后时效组织较均匀,析出相少,耐点蚀性能优异。在1070℃下固溶后时效组织中有Cu析出,进而导致其耐点蚀性能下降。     

热处理工艺对2205双相不锈钢耐蚀性能的影响

对2205双相不锈钢采用不同温度进行热处理,然后用光学显微镜和电子扫描电镜观察其在0.33mol/L FeCl3+0.05 mol/L HCl溶液中腐蚀后的形貌;测试其显微硬度的变化、在沸腾的65%的硝酸溶液中浸蚀24 h的腐蚀速率和在25℃的3.5%NaCl溶液中的点蚀电位。研究表明:2205双相不锈钢在750~900℃保温4h有σ相析出,材料的显微硬度增大。同时随着热处理温度的升高,2205双相不锈钢的点蚀电位降低,腐蚀速率增大。     

新型Cu-Sn-Ti-B合金线的组织与性能

采用水平连铸+冷轧+拉拔工艺试制了一种新型的Cu-Sn-Ti-B铜合金线,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM),显微硬度测试、电导率测试和拉伸性能测试等手段,综合分析了水平铸造工艺、形变加工、等温热处理对合金微观组织以及性能的影响。结果表明,其组织为长度达到mm级的α相晶粒,冷加工后晶粒发生扭曲变形且被明显拉长;引杆速度在230mm·min~(-1)时合金铸杆抗拉强度达到186MPa,伸长率达到44%。对冷轧并拉成φ3mm的合金进行400～500℃等温退火100min,可发生再结晶,细化晶粒尺寸;不同温度等温退火后发现,在450℃等温退火100min后合金线的电导率达到48.314MS/m;在500℃等温退火100min后φ3mm合金线拉制成φ1mm时有最佳的综合性能,强度达到550MPa,电导率为47.56MS/m。     

固溶处理温度对超级双相不锈钢UNS S32750的耐点蚀性能与显微组织的影响

通过动电位阳极极化、电子探针显微分析(EPMA)、扫描电镜(SEM)、光学显微镜和铁素体仪研究了固溶处理温度对超级双相不锈钢UNS S32750的耐点蚀性能和显微组织的影响。结果表明:随着固溶处理温度的升高,铁素体相的质量分数也随之增大;当固溶处理温度为1150℃时,试验钢可获得最佳的耐点蚀性能,其点蚀电位达到最高值;初始点蚀发生在靠近相界处的低点蚀当量的相中;当两相的点蚀当量相等时,点蚀在奥氏体相和铁素体相的相界处出现。     

热处理工艺对建筑高强钢耐延迟断裂性能的影响

采用不同的退火温度和淬火工艺、相同的回火工艺对Q390建筑高强钢进行了热处理,并进行了拉伸试验和延迟断裂试验。结果表明:随退火温度从870℃提高到990℃或淬火温度从850℃提高到950℃,建筑高强钢的耐延迟断裂性能先提高后下降;等温退火和分级淬火能更好地提高建筑高强钢的耐延迟断裂性能。与850℃×60 min常规淬火相比,900℃×40 min+400℃×20 min分级淬火的建筑高强钢在0.75倍抗拉强度恒定载荷下的延迟断裂时间延长190%;在0.65倍抗拉强度恒定载荷下的延迟断裂时间延长162%。退火工艺优选为930℃×0.5 h+720℃×1.5 h等温退火,淬火工艺优选为900℃×40 min+400℃×20 min分级淬火。     

固溶处理对Mn-N型双相不锈钢堆焊层耐点蚀性能的影响

为改善钢铁材料的耐点蚀性能,采用等离子堆焊在Q235钢板上制备Mn-N型双相不锈钢堆焊层.分别采用卧式显微镜和配备EDS的扫描电镜,观测经不同温度固溶处理后堆焊层的显微组织,分析各元素在两相中的分布;采用FeCl3溶液对堆焊层进行点蚀浸泡试验,并测量堆焊层在3.5 wt.％NaCl溶液下的电化学交流阻抗谱(EIS),研究固溶处理温度对Mn-N型双相不锈钢等离子堆焊层的耐点蚀性能的影响.结果表明:随着双相不锈钢堆焊层固溶处理温度的升高,其显微组织中铁素体的耐点蚀性能下降,而奥氏体的耐点蚀性能上升,堆焊层整体的耐点蚀性能呈现先上升后下降的趋势;经1230℃固溶处理后,堆焊层点蚀速率最低,为0.0176 g/h;同时,电化学阻抗谱显示,经1230℃固溶处理后,堆焊层具有最高的耐点蚀性能.固溶处理使合金元素在两相中重新分布,是造成不同温度固溶处理后堆焊层的耐点蚀性能产生差异的主要原因.     

低压铸造Mg-10Gd-3Y-0.7Zr合金的组织及力学性能

采用低压铸造工艺制备了Mg-10Gd-3Y-0.7Zr合金,利用OM、SEM、EDS、DTA等手段研究了合金在热处理前、后的微观组织演变,并对其热处理工艺进行优化,以提高合金的综合力学性能,并结合组织变化分析了合金的热处理强化机制。结果表明,Mg-10Gd-3Y-0.7Zr合金的铸态组织主要由α-Mg初生相和Mg24(Gd,Y)5共晶相组成,且Mg24(Gd,Y)5共晶相呈网状分布在晶界上。热处理后,连续分布的Mg24(Gd,Y)5相消失,主要为α-Mg和颗粒状Mg5(Gd,Y)相。在520℃×14h+230℃×20h热处理效果最佳。经过520℃固溶14h后,合金强度变化不大,但是伸长率由5.5%变为13.4%,提高了144%。230℃时效处理后,合金的综合力学性能优异,抗拉强度和屈服强度达到307.8 MPa和200.4 MPa,伸长率为7.2%,较热处理前分别提高了41%、38%和31%。     

不同工艺下马氏体不锈钢组织演变及其对表面光洁度和耐蚀性的影响

通过金相、SEM和TEM观察,表面粗糙度测试和电化学实验方法,对经过不同温度淬火和回火的国产Cr13型马氏体不锈钢的微观组织演变及其对材料硬度,表面光洁度和耐蚀性能的影响进行了分析研究.结果表明,马氏体是基体中的主要相,当回火温度为650℃时,铁素体变成基体中的主要相,随着回火温度的提高,不锈钢基体组织发生了由回火马氏体到回火索氏体的演变.回火后,材料的硬度降低,当回火温度达到650℃,材料硬度降至22 HRC,其表面光洁度大幅度降低.同时,回火材料的耐点蚀性能低于淬火态材料,且随着回火温度的提高,马氏体不锈钢的点蚀电位降低,并在500℃时达到最差.     

不同工艺下马氏体不锈钢组织演变及其对表面光洁度和耐蚀性的影响（英文）

通过金相、SEM和TEM观察,表面粗糙度测试和电化学实验方法,对经过不同温度淬火和回火的国产Cr13型马氏体不锈钢的微观组织演变及其对材料硬度,表面光洁度和耐蚀性能的影响进行了分析研究。结果表明,马氏体是基体中的主要相,当回火温度为650℃时,铁素体变成基体中的主要相,随着回火温度的提高,不锈钢基体组织发生了由回火马氏体到回火索氏体的演变。回火后,材料的硬度降低,当回火温度达到650℃,材料硬度降至22 HRC,其表面光洁度大幅度降低。同时,回火材料的耐点蚀性能低于淬火态材料,且随着回火温度的提高,马氏体不锈钢的点蚀电位降低,并在500℃时达到最差。