热处理工艺对GH4706合金显微组织与力学性能的影响

为掌握热处理工艺对GH4706合金组织性能的影响规律,研究了A、B、MST三种热处理工艺与合金组织性能的相关关系.结果表明,GH4706合金的主要强化相为γ＇相与γ＇/γ″共析出相,η相附近易形成γ＇、γ″相贫化区.A工艺在中间时效阶段析出的大尺寸γ＇相与时效阶段析出的小尺寸γ＇/γ″共析出相能够起到错配强化的效果,增大合金的室温拉伸强度.室温下η相为脆性相,不利于室温拉伸塑性与冲击韧性,因而B工艺的室温塑性与冲击韧性最佳.高温下η相能够起到协调晶内与晶界变形的作用,提高合金的650℃/690 MPa持久寿命与塑性,但过量η相析出不利于合金的持久寿命.     

Mo对650℃高温钛合金组织和性能的影响

研究了Mo对650℃高温钛合金组织和性能的影响。研究表明:Mo可以细化钛合金的显微组织,且能在较小幅度降低其室温塑性的前提下,显著提高其室温强度;Mo对钛合金650℃高温强度和塑性影响不显著;合金的高温持久性能和蠕变性能具有强烈的组织和温度敏感性,初生α相含量和温度对钛合金高温持久性能和蠕变性能的影响远大于Mo;在较高温度下(初生α相体积分数约为15%),Mo的质量分数为0.6%时,对钛合金热稳定性能有很好的改善作用。     

热处理对Ti_2AlNb合金显微组织及力学性能的影响

B2相区等温锻造的Ti-22Al-25Nb合金棒材940℃固溶后,在760~840℃时效处理,对其显微组织、拉伸及蠕变性能进行研究。结果表明:不同温度时效处理的显微组织均由初生粗板条状O相、二次析出的细板条状O相和B2基体组成,其中二次析出的O相可以通过时效温度来调节。随着时效温度的升高,Ti2Al Nb合金的室温及650℃高温拉伸强度降低而塑性提高;较低的时效温度(760℃)处理可以获得更好的抗蠕变性能。     

高温预析出对Al-Zn-Mg系铝合金时效硬化和应力腐蚀的影响

研究了高温固溶后降温处理工艺对中强可使预析出LC52和7039铝合金的组织、时效硬化和应力腐蚀的影响。金相观察发现,高温预析出可优先在晶界处产生,并提高随后时效状态下晶界析出相的不连续分布程度,温度降低到一定程度晶内和晶界产生大量析出。合金拉伸性能和应力腐蚀结果表明,预析出在保持强度和塑性的同时,可提高抗应力腐蚀性能。而预析出温度降低,合金强度呈下降趋势。     

铁、镍基合金中σ相的电化学行为

在高铬的奥氏体不锈耐热钢或高温合金中,当高温长时间加热时容易析出σ相。某些特殊情况下σ相可以作钢的强化相,但多数情况下σ相的出现会引起塑性下降。σ相中含有较多铬或钼,容易沿晶界析出,引起晶界贫铬并出现晶界腐蚀倾向,致使材料产生明显的变脆现象。为研究材料性能,对σ相引起钢和合金     

TiAl合金层片组织的瑞利分解现象及应用

ＴｉＡｌ合金层片组织具有相当好的室温断裂韧性和抗高温蠕变性能，但层片团中强烈的塑性各异性导致其室温塑性很低。研究了Ｔｉ－４６．５Ａｌ－２．５Ｖ－１Ｃｒ（ａｔ．％）合金层片组织发生瑞利分解（Ｒａｙｌｅｉｇｈ‘ｓＢｒｅａｋｄｏｗｎ）现象的热处理条件及σ２片间断对塑性的作用，实验发现，在一定温度区间进行循环热处理过程中，α２相的溶解析出相变能有效地强化瑞利分解现象，α２层片发生瑞利分解后，从４点弯曲实验     

时效处理对一种新型粉末高温合金组织和性能的影响

对一种新型粉末高温合金进行不同时效处理,观察析出相和显微组织,测试合金室温、高温(750、815℃)拉伸和高温(750℃/750 MPa、815℃/450 MPa)持久性能,分析不同时效处理对合金组织和性能的影响。结果表明:过高的二级时效温度导致γ′相发生Ostwald熟化,减弱了γ′相的强化效果,导致合金的室温、高温强度降低,持久寿命明显缩短。单纯的一级时效,导致二次γ′相未发生进一步长大,三次γ′相微量析出,合金的强度提高,高温塑性显著降低。试样经HT2制度热处理后,二次与三次γ′相匹配良好,γ′相尺寸适当,未发生熟化,强度略有降低,塑性明显提高,综合力学性能优异。     

高铌钛铝基合金研究进展

钛铝基合金具有低密度,优异的高温强度,良好的抗氧化性和抗蠕变性等优异性能,但室温塑性低和在800℃以上抗氧化能力不足限制了钛铝基合金在工程上的实际应用。本文综述了高铌钛铝基合金研究进展,总结了合金的相结构和制备加工方法,探讨了微观组织、合金的相以及元素添加对合金性能的影响。     

长期时效对GH4586A合金组织及拉伸性能的影响

研究了GH4586A合金在750℃、800℃长期时效过程中室温拉伸性能与组织变化的关系.利用扫描电镜对合金显微组织进行了观察;利用透射电镜对析出相进行了鉴定;通过物理化学相分析方法定量分析了长期时效过程中合金中相的质量分数.结果表明,该合金在750～800℃时效有μ相和σ相析出,并且随时间延长数量增加;在750～800℃长期时效过程中M23C6碳化物析出.M23C6主要在晶界析出且其析出量受时效温度及时间的影响;合金在750℃、1 500 h之内使用,强度和塑性可以匹配,超过1 500 h后由于μ相和σ相析出量明显增多,塑性迅速下降,合金不能作为转动件使用.     

Zn及热处理制度对2056铝合金力学性能及局部腐蚀行为的影响

通过拉伸性能测试、晶间腐蚀(IGC)、剥落腐蚀(EXCO)实验、极化曲线测试及透射电镜(TEM)分析,研究Zn元素和不同热处理制度对2056铝合金室温常规力学性能、抗晶间腐蚀性能、抗剥落腐蚀性能及微观组织的影响。结果表明,微量Zn均匀存在于合金的各个位置,可促进S′相的析出和提高合金强度;减小晶内与晶界的电化学腐蚀动力,使晶界析出的S相数量减少并不连续分布,无沉淀析出带(PFZ)变窄,提高合金的抗晶间腐蚀性能和抗剥蚀性能。与T6处理态相比,经T8处理后,晶内析出的S′相数量增加、尺寸减小、分布均匀,合金的强度显著提高,塑性降低;同时,沿晶界析出的S相数量减少,PFZ变窄,合金的抗晶间腐蚀和抗剥落腐蚀能力提高。在3.5%的NaCl溶液中进行的极化曲线测试也表现出相同的结果。     

Nb在高Ti中Al铁基高温合金的作用

探讨Nb在高Ti中Al铁基高温合金的作用，认为Nb参与了γ-相形成，增加γ-相数量，生成Ni3（Al、Ti、Nb）提高γ-相的固溶温度，从而实现第二相强化。同时，Nb促使碳化物相处于均匀弥散分布状态使合金组织均匀化并显著提高室温、700℃拉伸和持久强度，改善塑性。当Nb含量超过1．38％时γ-相析出达到平衡，μ-相结构发生变化，且数量增加，晶界小颗粒状、块状、链状、μ相析出脆化了晶界，降低合金塑性。     

改进310奥氏体不锈钢长期时效后的组织与性能

借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及高温、室温拉伸和硬度测试研究了实验室研发的改进310奥氏体不锈钢在700℃长期时效后的组织与性能.700℃时效1000 h后,实验钢在晶界和晶内析出了大量(Cr,Fe,Mo)₂₃C₆、(Cr,Fe)₂₃C₆、σ相和少量的χ相.析出相对实验钢的室温力学性能有明显的强化作用.强度增加,硬度升高20 Hv,同时延伸率仍保持在30%以上.高温下,析出强化效应减弱,延伸率轻微下降.通过断口表面和剖面观察发现,时效1000 h后,实验钢的高温拉伸断口为韧性断裂,未观察到裂纹和孔洞;而室温拉伸断口为脆性断裂,断口附近则观察到σ相中出现裂纹和孔洞.从σ相的脆-韧转变和实验钢基体的室温和高温强度的不同,讨论了在室温拉伸过程中产生裂纹和孔洞的原因,以及时效对室温和高温力学行为的不同影响.      

镁对GH169合金组织和性能的影响

本文介绍镁在在ＧＨ１６９合金中和，加入适量镁，消除低熔点硫化物共晶的有害作用，提高了高温合金的热加工塑性；镁还改变夹杂物的形貌，强化晶界，减少σ相在晶界在析出，增加晶内析出，调整了晶内与晶界的强度和塑性等。     

GH4710合金的相析出特征及其与热加工塑性损伤的关联性

利用Thermal Calc热力学软件、光学金相显微镜、扫描电镜等手段分析了GH4710合金原始态和不同条件热物理模拟变形后的析出相及加工损伤特征,系统研究了析出相特征与该合金热加工塑性损伤及开裂的关联性.结果表明:GH4710合金的原始组织主要由γ'、MC及M₂₃C₆碳化物、γ+γ共晶组织组成;热加工时微孑洞等损伤在MC碳化物及γ+γ共晶组织处形核后沿晶界扩展,最终相互连接导致合金大面积破坏;γ'相优先在MC碳化物及共晶组织附近析出,并通过其共格应力场的作用增加了损伤形核和扩展阻力,使合金在较低温度下的塑性损伤值明显小于高温条件下.      

晶界工程对面心立方金属材料性能的影响

对近年来面心立方金属晶界特征分布优化研究进行了总结,从提高晶界比例的工艺方法及影响因素,到晶界的形成机制,对面心立方金属性能产生的影响提出研究成果,并对其中一些参数和理论进行阐述。本文分析了低层错能的面心立方金属材料晶界特征对材料性能的影响,阐述了对室温力学性能、高温力学性能、高温析出行为、高温氧化性能、高温蠕变性能以及材料热腐蚀行为的影响规律,为晶界工程的应用提供了依据。     

S32205双相不锈钢中σ相的析出及其对力学性能的影响

对S32205双相不锈钢在850℃进行时效处理,采用光镜、扫描电镜、能谱仪、硬度和拉伸测试等手段研究了σ相的析出规律及其对力学性能的影响。结果表明:时效15 min后σ相开始沿γ/α或α/α晶界析出,并向铁素体一侧长大,其析出反应为铁素体发生转变形成σ相和γ2相;时效时间延长,σ相的析出量增加,时效240 min后σ相的含量达到18%,并导致双相不锈钢的硬度明显增加、强度略有提高,而塑性显著下降;拉伸断口的断裂类型由典型的韧性断裂向以准解理断裂为特征的脆性断裂转变。     

热处理对选区激光熔化成形Ti2AlNb合金组织和力学性能的影响

通过激光选区熔化成形工艺制备Ti-22Al-25Nb合金，在此基础上研究不同热处理制度对微观组织组成、形貌及其力学性能的影响规律。结果表明，打印成形态的Ti-22Al-25Nb合金组织具有明显的横纵向差异，呈现沿Z轴向外延生长的柱状晶特征，微观组织组成主要为B2相，晶界和晶内均无明显α₂和O相析出。当热处理温度升高至1 080℃后会发生柱状晶向等轴晶转变，由于晶界对协调塑性变形和抵抗裂纹扩展能力较差，导致其强度较低、塑性较差；在O+α₂+B2三相区960℃热处理，可保持柱状晶的形貌特征，晶内二次析出O相板条的尺寸主要与时效温度有关，O相析出尺寸随时效温度降低而减小，弥散析出的多尺度O相起主要强化作用，连续的B2相基体有利于塑性变形，晶界不连续析出相有利于协调塑性变形和抵抗裂纹沿晶扩展，HT2和HT3制度的强度和伸长率更高，断口也呈现明显的韧性断裂特征，最终优选960℃/2 h+820℃/6 h的热处理制度组合，室温拉伸性能可达到Ti₂AlNb锻件的力学性能水平。     

一种高铬的铁镍基高温合金物理化学相分析

采用物理化学相分析方法研究了高铬的铁镍基高温合金时效后碳化物和金属间化合物的析出行为,通过实验确定了铁镍基高温合金中析出相的萃取方法、相分离方法、钢中析出相的类型和含量、γ′相的粒度分布。研究结果表明,铁镍基高温合金中析出相为γ′、NbC、TiC、Laves和σ,随着时效时间的增加,NbC和TiC相含量变化不大,Laves相和γ′含量略有增加,σ相含量增加比较明显,γ′相的粒度随时效时间明显增加,σ相含量的增加和γ′相颗粒的增大是造成合金高温屈服强度下降的主要原因。研究结果对高铬的铁镍基高温合金成分的控制、生产工艺的选择和热处理制度的合理制定具有指导意义。     

倒双级时效对镍基高温合金组织及高温拉伸性能的影响

 研究了固溶+两段时效热处理工艺对镍基高温合金组织及性能的影响。结果表明：镍基高温合金中的γ′相粒子半径大于40 nm时，位错与γ′相的交互作用由切割机制转变为绕过机制，合金强度明显降低；γ′相的长大规律符合Oswald熟化过程规律；合金在第二段时效过程中，晶界碳化物转变成颗粒状，使其塑性显著提高。     

合金元素钴对12%Cr型铁素体热强钢蠕变性能的影响

研究了11Cr-6Co-Mo-V-Nb—N热强钢的高温强度和550℃、600℃蠕变性能,用透射电子显微镜观察了试验前后的显微组织,与不含Co的同类钢种进行了对比。低碳含Co的12％Cr钢(S/SAV)比不含Co的12％Cr钢具有较高的室温屈服强度、高温拉伸强度和550℃短时蠕变强度。强化的主要原因是低碳含Co钢中高位错密度促使细小的M_2X相析出引起的沉淀硬化作用。随试验时间增加M_2X转变为M_(23)C_6,S/SAV钢的抗蠕变性能逐渐降低到不含Co钢的水平。其600℃抗蠕变性能低于不含Co钢的原因,可能与Co降低钢的相变温度使基体晶格不稳定有关。