镍基合金的析出相及强化机制

用结构分析和性能测试方法,研究了2种镍基合金（617和625）的时效析出相及强化机制。结果表明：在760℃时效过程中,617和625合金均析出面心立方结构的M23C6碳化物和面心立方有序结构的γ′相,M23C6碳化物分布于晶界和晶内,γ′相分布于晶内。此外,625合金还析出体心四方结构的γ″相。2种合金的晶内析出相（M23C6和γ′）稳定性好,617合金的晶界析出相（M23C6）在760℃时效3000 h后聚集长大,仍为不连续分布,可阻碍晶界滑移;625合金的晶界相（γ″相）随760℃时效时间延长数量增多。M23C6作为时效态617合金的主要析出相,弥散分布于晶界和晶内,有利于析出强化,从而提高了617合金的强度和硬度。γ″相作为625合金中的强化相,γ″相与基体（γ）之间的点阵错配度大,共格应力导致的强化作用明显,导致时效态合金的高屈服强度和硬度。     

固溶处理对AZ80镁合金显微组织的影响

采用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)研究了固溶工艺对AZ80镁合金时效处理后显微组织的影响.研究发现,不同固溶工艺获得的组织对200 ℃时效处理后β-Mg17Al12相的析出方式、数量及形貌有较大的影响.时效处理4 h后,析出方式以不连续析出为主,固溶不彻底的合金时效析出相较多;时效时间延长至12 h时,固溶彻底的合金其析出方式以晶内的连续析出为主,连续析出相阻止了晶界处不连续析出相的形核与长大,而固溶不彻底的合金其析出方式仍然以不连续析出为主,部分析出相向α-Mg晶粒内生长.     

铸造ZC62镁合金的时效行为

利用光学金相、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜研究了ZC62镁合金铸态和固溶时效后的显微组织，初步确定了时效ZC62镁合金中主要合金相的种类和形态，ZC62镁合金铸态组织主要由初晶Mg基体和（Mg＋CuMgZn）共晶构成；固溶处理后，晶界大部分非平衡共晶组织溶解，固溶时效后析出相主要有三类：颗粒相CuMgZn（四方晶系），尺寸大小约300nm；与颗粒相相连的曲线状“析出相”，长度约1μm；与颗粒相无关的平行、细针状相Mg（Zn，Cu）2（六方晶系），长约200nm，同时与Mg基面（0001）垂直，并与基体保持某种取向关系．第二类（曲线状）“析出相”实际上是在位错线上形核的Mg（Zn，Cu）2；而第三类（细针状）析出相则是在Mg基体中均匀形核的Mg（Zn，Cu）2。     

非等温蠕变时效对Al-Zn-Mg-Cu合金力学性能和耐腐蚀性能的影响

研究了非等温蠕变时效处理中升温速率和峰值温度对Al-Zn-Mg-Cu合金回弹性能、力学性能和耐腐蚀性能的影响。通过透射电镜分析了合金的析出行为和时效强化机理。结果表明：随着加热速率的降低和峰值温度的升高,合金的回弹率降低;晶内析出相的尺寸增大,而体积分数先增大后减小;晶界析出相逐渐变得不连续,无析出区扩大。经非等温蠕变时效（20℃/h,180℃）处理后的合金主要析出相为致密的η’相,晶界析出相不连续,无析出区的宽度约为44.2 nm。非等温蠕变时效（20℃/h,180℃）处理的合金力学性能和耐腐蚀性能均优于常见的等温蠕变时效（120℃,24 h）处理的合金,并且时效时间缩短了67%。     

Ti-5321合金热处理过程中α相的析出行为

研究了Ti-5321合金不同热处理制度下的α相析出行为。结果表明:β单相区固溶后的组织为单一的β晶粒组织,α/β两相区固溶后的组织中含有β基体和分布于β基体的初生α相。这两种组织在后续的时效过程中均析出细小针状次生α相,且其尺寸随时效温度的升高而增加,不同的是,β单相区固溶加时效样品的晶界处析出的次生α相的尺寸明显大于晶内次生α相。合金从910℃缓冷过程中α相首先在晶界处析出,随后片层α集束以晶界α相为核心形核并长大,随后的520℃时效过程中析出尺寸细小的针状次生α相。电子背散射衍射(EBSD)分析表明,缓冷过程中,在两侧β晶粒有平行{110}面的晶界上析出一种α相变体,这种变体与两侧的β晶粒均保持Burgers取向关系,以这种变体为形核核心向晶界两侧生长形成片层α相。在两侧β晶粒没有平行{110}面的晶界上会析出多种α相变体,每种变体只与其中一侧的β晶粒保持Burgers取向关系,且会以这种变体为形核核心向与其保持Burgers取向关系的β晶粒一侧生长形成片层α相。     

AZ91镁合金的形变热处理

用金相显微镜、扫描电镜等分析手段及力学性能测试,研究了形变热处理对AZ91合金组织及力学性能的影响。结果表明,AZ91镁合金拉伸变形主要是以孪生的方式进行。拉伸变形后的合金经时效处理时,β-Mg17Al12首先在孪晶内及孪晶界处弥散析出,随着时效时间的延长,析出物的量不断增加。当孪晶内析出物的量达到一定值时,在晶界处出现了非连续的片层状β-Mg17Al12相,晶内也出现了少量的连续析出的β-Mg17Al12相。未发生变形的AZ91镁合金时效处理时,β-Mg17Al12相仅在晶界处以非连续的方式呈片层状形式析出。AZ91镁合金变形试样经时效处理后,其室温抗拉强度均高于经过相同工艺时效处理后的未变形试样,且当时效时间为12 h时达到最大值。     

固溶及时效处理对AZ80镁合金显微组织的影响

采用场发射扫描电镜(FESEM)、能谱(EDS)及X射线衍射(XRD)对AZ80镁合金铸态及经固溶、时效处理后的显微组织、主要元素分布进行了观察和分析.结果表明,固溶处理后,AZ80镁合金晶界及枝晶间的粗大网状β-Mg17Al12相几乎全部消除,只剩少量、不连续状的β-Mg17Al12相残留在晶界,α-Mg基体中出现少量细小颗粒状β-Mg17Al12相,α-Mg基体中的Al含量显著增加;时效处理后,AZ80合金组织中出现不连续析出与连续析出的β-Mg17Al12相,不连续析出β相呈细小片层状弥散分布于晶界,连续析出β相呈细小颗粒状及菱形片状弥散分布于晶内,组织中Mg、Al元素的分布较均匀.     

热处理对Mg-3Sn-1Mn镁合金组织和性能的影响

通过光学和电子显微镜、XRD分析以及抗拉和蠕变测试,研究热处理对Mg-3Sn-1Mn镁合金组织和性能的影响。结果表明,热处理对Mg-3Sn-1Mn镁合金的组织和性能有明显影响。当在420℃固溶处理后,合金中的大多数Mg2Sn相溶入基体。但在250℃时效处理后,在时效合金的晶界和晶内析出大量细小的Mg2Sn相,从而时效合金的抗拉性能和蠕变性能被明显改善,其强化机理可能与α-Mg基体中Mg2Sn相的弥散析出有关。     

纳米SiC参与下亚快速凝固镁合金沉淀相析出行为

采用铜模喷铸与等温热处理相结合,研究了加入2%纳米SiC的AZ91合金的亚快速凝固及其时效析出行为,揭示了SiC对快冷镁合金中晶粒细化与沉淀相形成的影响。结果表明,采用铜模激冷和添加SiC可有效促进镁合金晶粒细化,降低溶质偏析,抑制晶界离异共晶β相。经200℃×2h时效,由于SiC提高了快冷合金中的位错密度和晶格畸变能,沉淀相以不连续颗粒状形式沿晶界析出,原始过饱和固溶体中溶质含量下降。当时效时间延长到16h,原子扩散充分,合金中出现不连续析出和连续析出共存模式,其中前者形成垂直于晶界分布的长条状沉淀相,后者在晶粒内部形成无方向性的颗粒或短棒状沉淀相,并导致合金基体硬度显著提高。     

2519铝合金时效过程的组织特征

采用金相、透射电镜、扫描电镜、硬度测试等手段,研究了2 5 1 9铝合金在1 80℃时效组织与性能的变化。结果表明,2 5 1 9铝合金在1 80℃时效时具有3阶段时效特征:①时效5h ,合金沿晶界析出少量不连续的θ(或θ′)相,晶内未见明显的析出物;②峰值时效,合金晶内普遍析出强化相θ″相,晶界析出θ(或θ′)相呈链状连续分布;③时效2 0h ,晶界析出θ(或θ′)相粗化、球化并且呈离散分布,晶内析出θ′相变粗。随着时效时间的延长,合金的伸长率逐渐降低。     

时效处理对AZ80镁合金组织性能的影响

通过金相组织分析、显微硬度测试及断口扫描分析,研究了不同时效温度下AZ80镁合金的显微组织、显微硬度和韧度,分析了时效温度对性能的影响。结果表明时效温度对材料性能起主要作用。提出AZ80镁合金的优化时效温度为170℃。     

固溶及时效处理对AZ80镁合金显微组织的影响

对AZ80镁合金铸态及经不同保温时间下的固溶、时效处理后的显微组织进行观察和分析,结果表明:420℃×2 h固溶和250℃×15 h时效对AZ80镁合金的显微组织有优化作用。     

时效处理对AZ80和ZK60镁合金微观组织和力学性能的影响

借助光学显微镜和力学性能测试仪器,研究时效处理对AZ80和ZK60锻造镁合金的微观组织和力学性能的影响规.结果表明:AZ80镁合金的抗拉强度和伸长率随着时效温度的升高呈现先增加后下降的趋势,当时效温度为170 ℃时,其抗拉强度和伸长率达到最大;ZK60镁合金的硬度随着时效温度的升高呈现先增加后下降的趋势,当时效温度为170 ℃时,其硬度达到最大,而其韧性正好呈现相反的趋势.此外,在140-200℃的时效温度范围内,ZK60镁合金比AZ80镁合金具有更好的冲击韧性与其他力学性能.     

稀土Y对AZ80镁合金组织及耐蚀性能的影响

通过静态失重法、电化学测试法、扫描电子显微镜、X射线衍射等测试手段对添加不同含量稀土元素Y的AZ80镁合金的微观组织和腐蚀性能进行了研究。结果表明:稀土Y的加入使实验合金中β-Mg17Al12相的数量明显减少,并且由连续网状分布变为断续状、均匀分布。同时,Y与合金中Al结合形成块状或颗粒状的稀土相Al2Y。本实验条件下,添加0.5%Y合金的耐腐蚀性能最佳,腐蚀速率为0.2585 mg.cm-2.d-1,仅为原始合金腐蚀速率的48.07%,此外加入适量Y可提高合金的平衡电位和腐蚀电位,降低腐蚀电流密度,提高了合金的耐蚀性能。     

Nd添加对AZ80镁合金显微组织及力学性能的影响(英文)

研究添加稀土元素Nd对AZ80镁合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:添加1.0%Nd元素可以有效地改善AZ80合金的铸态组织,其晶粒尺寸由448μm细化至125μm,凝固组织中出现条状的Al11Nd3相和块状的Al2Nd相,且β-Mg17Al12相显著细化,由连续网状变为不连续分布。时效过程中Nd元素的添加抑制了晶界处不连续析出相的出现,并推迟合金时效峰值的出现。在AZ80合金中添加1.0%Nd时,合金的综合力学性能最佳,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为103.7MPa、224.0MPa和8.4%。该合金T6态的屈服强度和抗拉强度分别达到141.1和231.1MPa。     

超声对AZ80镁合金显微组织演化及力学性能的影响

研究超声处理对AZ80镁合金微观结构演化及力学性能的影响。 研究表明,经超声处理后,初生α-Mg相由粗大的树枝晶变为细小的球状等轴晶,且β-Mg17Al12相明显细化,由连续网状分布变成不连续分布。此外,合金经超声处理后,力学性能得到明显提高,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别由87MPa, 118MPa and 2.1% 提高到107MPa、170MPa 和 5.4%。     

热挤压AZ80镁合金管材的组织与力学性能

对AZ80镁合金管材的挤压工艺进行研究,对挤压前后材料的组织与力学性能进行分析。结果表明,经过热挤压后,镁合金的晶粒细化,力学性能有较大提高。晶粒尺寸由挤压前铸态的28μm细化到挤压后的4μm,抗拉强度由162 MPa提高到265 MPa,屈服强度由74 MPa提高到180 MPa,伸长率由4%提高到14%。随着挤压比的增加,晶粒细化明显,伸长率和屈服强度增加。对于挤压AZ80镁合金管材,合理的挤压工艺参数：挤压比为18.2,坯料温度为390℃,模具预热温度为360℃,挤压速度为1 mm/s,凹模锥半角为60°-70°。     

Mg-1.6Mn-1.5Si-0.3Ca合金的显微组织与力学性能

利用OM、SEM、EDS和抗拉强度测定等手段,研究了添加Si、Ca元素对Mg-1.6Mn变形镁合金显微组织与力学性能的影响.结果表明：Mg-1.6Mn-1.5Si-0.3Ca合金的铸态组织由α-Mg固溶体、块状或颗粒状Mg 2Si及β-Mn组成.Mg-1.6Mn合金中加入Si、Ca后,钙、硅化合物成为Mg 2Si初生相的异质形核核心,合金的晶粒明显细化,平均晶粒尺寸从加入前的60 μm细化到加入后的30 μm.Mg-1.6Mn-1.5Si-0.3Ca的抗拉强度为148 N/mm^2,伸长率达5.6%,分别比Mg-1.6Mn的提高54.2%和55.5%.