30Cr13Cu4金属注射成形材料的热处理工艺研究

设计了一种金属注射成形30Cr13Cu4不锈钢材料，研究了热处理工艺参数（时效处理温度和保温时间）对材料组织及性能的影响。结果表明：含Cu金属粉末注射成形的合金组织均匀，相对密度为97.9%；随着时效温度的提高，基体上析出的碳化物数量增加并长大，而析出的球形纳米ε-Cu相转变成短棒状，材料的硬度先增加后降低；在520 ℃下进行时效处理时，随着保温时间的延长，合金的硬度不断提高，保温14 h后合金硬度为327 HV，析出弥散分布的ε-Cu析出相对合金硬度提高作用明显。     

快速凝固CuNiSiCrZn合金的组织与性能

采用喷铸法得到快凝态Cu-2.4Ni-0.46Si-0.22Cr-0.33Zn薄片,研究快凝态合金的显微组织、显微硬度和导电率。与常规固溶制备方法相比,快速凝固合金的晶粒变得细小均匀,溶质过饱和。由于细晶强化和固溶强化作用,合金的显微硬度得到明显提高,最高可达119 HV。经时效处理后,因为强化相的析出,合金显微硬度进一步提高,同时减小基体的晶格畸变,导电率也得到一定程度的恢复。厚度为2 mm的快凝合金经500 ℃,2.0 h时效处理后综合性能良好,显微硬度为255 HV,导电率为34% IACS。     

分级淬火对7N65铝合金微观组织和断裂韧性的影响

通过分级淬火实验研究了7N65合金在不同保温温度与不同保温时间下的硬度(HV)和单位裂纹形核功(UIE)变化，绘制了合金的TTP-HV曲线及TTP-UIE曲线。结合扫描电镜、透射电镜等表征方法，对不同温度下的第二相析出行为进行了研究。结果表明，高温(390～450℃)保温时，晶界析出相以S(Al₂CuMg)相为主，随着保温时间延长，其尺寸与数量增大，合金断裂韧性下降，断裂方式为沿扁平晶粒断开的脆性断裂；低温(250～390℃)保温时，晶界析出相以η(MgZn₂)相为主，随着保温时间延长，晶界特征变化不大，晶内η相数量增加、尺寸增大，导致晶内强度降低，晶内-晶界强度差减小，合金断裂韧性上升，断裂方式为穿晶断裂。     

退火处理对AM80镁合金组织性能的影响

利用X射线衍射(XRD)、光学电子显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、硬度测试及拉伸实验等方法研究了不同退火工艺对AM80镁合金组织及性能的影响。结果表明,退火处理前后AM80镁合金均由α-Mg基体、Mg17Al12相、MgZn相组成。退火处理后,第二相主要以层片状析出。随着退火温度的升高,第二相完全析出的时间变短,随着退火时间的延长,第二相析出数量增多,直至完全析出。退火处理后,合金硬度、强度及延伸率大部分比铸态高。430℃退火6h后合金硬度为80.11HB,抗拉强度为167.02MPa,延伸率为2.68%,此退火工艺为最佳工艺。退火处理前后合金均为脆性断裂。     

金属注射成形17-4PH不锈钢时效性能的研究

用金属注射成形技术制备了17-4PH不锈钢的拉伸试样,经真空烧结及时效处理,测试了四种状态下合金的金相组织、抗拉强度、屈服强度、硬度及延伸率.结果表明:在烧结状态下17-4PH的组织为铁素体和马氏体两相共存,抗拉强度为926 MPa、屈服强度为760 MPa、硬度为27HRC、延伸率为6%;通过固溶处理后合金组织为铁素体、马氏体及奥氏体共存,虽然强度和硬度有所下降,但延伸率升高;通过固溶及加低温时效处理后,合金组织主要为回火马氏体,同时随着富铜相的析出,其强度及硬度均提高;在固溶及高温时效后再经150℃保温10min,得到塑性很好的17-4PH试样,其金相组织以奥氏体为主,抗拉强度为753 MPa、屈服强度为582 MPa、硬度为16HRC、延伸率为15%.     

AZ61镁合金钨极氩弧焊焊缝时效处理

利用钨极氩弧焊对AZ61镁合金实施对接焊,并对固溶处理后的焊缝进行时效处理。利用扫描电镜、能谱仪、显微硬度仪和试样拉伸设备研究时效处理时间对焊缝微观组织和力学性能的影响。结果表明,时效处理使得融熔区和热影响区均有γ-Mg_(17)Al_(12)相析出,时效处理16 h试样的热影响区析出物出现连续状分布,明显提高了试样热影响区的硬度。200℃下时效处理2 h的试样综合力学性能最好,焊缝整体的拉伸强度提高了近135 MPa。     

退火工艺对热轧态QAl10.9-5-5合金组织及性能的影响

采用OM、SEM、XRD等研究退火工艺对热轧态QAl10.9-5-5合金微观组织结构及力学性能的影响。结果表明,热轧态QAl10.9-5-5合金在退火空冷后的显微组织为α相、共析体(α+γ2)及少量的κ相。随退火温度升高,α相含量先增加后减小,共析体含量先减小后增加,合金硬度呈现先减小后增大趋势。随炉冷却的合金显微组织为α基体相及大量弥散分布的κ相。合金退火炉冷的硬度低于退火空冷的硬度。热轧态QAl10.9-5-5合金最佳退火工艺为750℃,2 h,冷却方式为随炉冷却。     

时效处理对Co基合金堆焊重熔层组织和性能的影响

通过金相、扫描电镜显微组织分析, 显微硬度测定, 高温磨损试验, 对经不同工艺参数时效处理的Co基合金堆焊重熔层进行了分析研究。结果表明, 堆焊重熔层组织主要是细小的等轴状枝晶γ-Co及其间分布的共晶组织; 经时效处理后, 主要是γ-Co基体上弥散分布着合金碳化物和骨架状的共晶组织。在时效处理时, 随着时效温度的不断提高, 堆焊重熔层表面硬度随之升高, 在900 ℃时硬度达到最大值, 然后急剧下降; 相比较, 经长时(12 h)时效处理的堆焊重熔层硬度高于经短时(6 h)时效处理。经时效处理的堆焊重熔层高温耐磨性均优于未经时效处理的堆焊重熔层, 并且经短时(6 h)时效处理的堆焊重熔层的高温耐磨性好于经长时(12 h)时效处理。     

热处理对含钪Al-Cu-Li-Zr 合金组织与性能的影响

通过显微组织观察和室温拉伸实验, 研究了固溶热处理制度和时效前预变形对Al-Cu-Li-Sc-Zr 合金拉伸力学性能和显微组织的影响。结果表明, 适当提高固溶温度或延长固溶时间可以促进过剩相的溶解, 提高合金的强度和塑性;时效前适量的预变形促进T1相的大量、弥散、细小析出, 显著提高合金强度。过大的预变形量使T1相变得粗大且分布不均匀, 合金强度降低。合金适宜的固溶制度为530 ℃保温60 min, 冷水淬火, 适宜的预变形量为3.5%。     

非等温时效对2A14铝合金晶间腐蚀和力学性能的影响

通过拉伸测试、晶间腐蚀实验、极化曲线分析,以及光学显微镜、透射电镜分析等手段,研究了非等温时效工艺对2A14铝合金力学性能、抗晶间腐蚀性能和显微组织的影响。结果表明：相比于T6峰时效,合金经非等温时效处理后,晶内尺寸细小、分布弥散的亚稳θ'相数量增多,合金的硬度和强度提高; 沿晶界处析出的θ'(θ)相尺寸增大,不连续程度增加,使得合金的抗晶间腐蚀性能得到提升。     

复合热处理对7075铝合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、布氏硬度计、室温拉伸测试与Image J图像处理软件等手段,研究了复合热处理对7075铝合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,与T6处理相比,固溶+深冷12h+时效复合热处理工艺对7075铝合金组织与性能提高作用明显,在其延伸率基本保持不变的基础上,抗拉强度与硬度分别提升了18.6%与20.43%;深冷过程中温度剧烈变化带来的应力细化了合金的晶粒,同时降低了Al基体的固溶度,促进原子析出形成更多GP区,为时效过程中析出相的孕育提供了更多驱动力,增加了合金的析出相强化效果,进一步提升合金的力学性能。     

单级时效对稀土铝电工圆杆组织与性能的影响

研究了耐热铝合金电工圆杆单级时效过程中时效温度和时间对铝合金力学性能和导电率的影响。采用金相显微镜及扫描电镜观察和对比了不同时效处理制度下铝合金的显微组织。结果表明,单级时效处理的温度越高,铝合金达到峰时效的时间越短,其对应的峰时效强度越低。时效初期,导电率随时效时间的延长而不断上升,且时效温度越高,第二相析出速率越快,铝合金抗拉强度和导电率的增长速率越快;时效后期,试样抗拉强度下降,而导电率升高。最佳单级时效工艺为150℃×10 h,此时导电率为62.5%IACS,抗拉强度为78.5 MPa。     

固溶和时效处理对铸造Mg-7.5Gd-3Y-0.5Zr合金动态冲击行为的影响

本研究采用金相观察、扫描电镜观察、能谱分析、X射线衍射、硬度测试以及分离式霍普金森压杆等手段,探究了经固溶和时效处理后Mg-7.5Gd-3Y-0.5Zr合金在室温条件下的动态冲击行为。结果表明：固溶态和时效态合金均表现出优异的抗冲击性能,固溶态合金在应变速率为3649s-1时合金抗压强度最高为507MPa;时效处理的合金,在4079s-1高应变速率下表现出了574.5MPa超高的抗压强度。固溶态合金随着应变速率的增加,动态析出相明显增多,合金性能明显提升,动态析出粒子与方块状富稀土粒子协调作用阻碍了位错运动,使合金保持优良的抗冲击性能。较固溶态合金而言,时效态合金动态析出相体积分数减少,随着应变速率的增大,动态析出也呈现减少的趋势,在高应变速率4079s-1时未观察到动态析出粒子。因此,时效态样品在变形过程中,纳米析出相是影响合金性能的主要因素,随着应变速率的增加,纳米析出相作用更加突出。     

预变形对Al-4.28Cu-1.33Li-0.40Mg-0.30Ag-0.14Zr合金时效组织与性能的影响

采用室温拉伸、透射电镜观察等手段, 研究了3%拉伸预变形对Al-4.28Cu-1.33Li-0.40Mg-0.30Ag-0.14Zr合金单级和双级时效组织与性能的影响。拉伸结果表明, 对于190 ℃/(3~7) h的单级时效处理, 3%拉伸预变形可以提高拉伸强度56~75 MPa, 时效时间延长, 预变形提高强度的效果大幅度降低。3%拉伸预变形可以使得190 ℃/7 h+100 ℃/24 h双级时效样品的强度提高81 MPa, 达到748 MPa。透射电镜观察结果表明, 190 ℃/7 h单级时效态样品对应的组织主要为T₁和θ'相, 还有少量S'相; 190 ℃/7 h+100 ℃/24 h双级时效态样品在190 ℃/7 h时效组织基础上析出了大量δ'相; 而在190 ℃/7 h+100 ℃/24 h双级时效前施加3%拉伸预变形则极大地促进了T₁相和θ'相的析出, 从而大幅度提高合金抗拉强度, 而δ'相的析出受到抑制。     

不同峰时效处理后Al-Cu-Mg-Ag合金的显微组织和晶间腐蚀性能

通过维氏硬度试验、拉伸试验、晶间腐蚀试验、极化曲线试验以及透射电镜和扫描电镜观察,研究了不同峰时效状态(165 ℃/16 h、180 ℃/6 h和190 ℃/2 h)下Al-Cu-Mg-Ag合金的力学性能、显微组织和晶间腐蚀性能的差异。研究结果表明: 3种峰时效状态下,180 ℃/6 h时效状态合金的Ω相和θ'相总数量密度最高,其抗拉强度和屈服强度分别为513.6 MPa和463.4 MPa。当时效温度达到190 ℃时,θ'相迅速粗化从而抑制Ω相的析出,降低了Ω相的数量密度。另外,不同峰时效状态的无沉淀析出带(PFZ)宽度从大到小依次为: 180 ℃/6 h>190 ℃/2 h>165 ℃/16 h。由于在晶间腐蚀过程中,PFZ作为阳极优先被腐蚀,因此180 ℃/6 h时效状态合金的抗晶间腐蚀性能最差,而165 ℃/16 h时效状态合金的抗晶间腐蚀性能最好。     

稀土低锑铅合金的时效特性

通过分析比较合金的室温时效强度、硬度和延伸率，观察合金的微观组织形态和断口形貌．测试固溶温度对于合金时效硬度的影响。研究低锑合金添加稀土元素对合金力学性能的影响。结果表明．含稀土的低锑合金较普通低锑合金具有更高的强度和塑性．时效对低锑合金的力学性能有显著的影响。固溶处理可以大幅度地提高稀土铅锑合金的硬度。     

新型Al-Cu-Li合金时效过程中组织和性能的变化研究

通过拉伸试验和透射电镜(TEM)等分析测试手段, 研究了一种新型Al-Cu-Li合金在固溶+预拉伸+人工时效过程中组织和性能的变化。结果表明, 143 ℃下时效65 h后合金的强度达到峰值, 抗拉强度为559 MPa, 屈服强度为472 MPa, 延伸率为6.7%, 塑性损失较为严重;透射电镜(TEM)观察分析表明, 合金中的主要析出相是T1相, δ'相析出较少。2%预拉伸引入的适量密度位错为T1相提供了形核位置, 既提高了T1相的形核率, 又使T1相的分布均匀弥散。T1相的数量密度和尺寸随着时效的进行而增大。峰时效状态下, T1相长大较为明显, 尺寸达到200 nm, 尺寸均匀性减弱。结合显微组织和拉伸性能比较分析, 合金时效35 h后可得到良好的组织和力学性能匹配。     

6061铝合金FSW焊缝时效组织与力学性能研究

研究了6061铝合金搅拌摩擦焊接(FSW)焊缝单级时效和二级时效处理后组织与力学性能变化,结果表明:6061铝合金FSW焊缝固溶后自然时效处理,硬度为52HV,抗拉强度200 MPa;6061铝合金FSW焊缝固溶后再经(180 ℃×6 h)单级峰时效(T6态),硬度为93HV,抗拉强度为320 MPa,伸长率为12%;6061铝合金FSW焊缝经120 ℃×4 h+180 ℃×4 h二级峰时效处理后,硬度为112HV,抗拉强度为375 MPa,伸长率为11%。二级峰时效的试样组织中出现了条絮状析出相,并与针状析出相发生缠结,对位错移动产生阻碍,这是铝合金FSW焊缝经二级峰时效后强度和硬度比单级峰时效更高的重要原因。     

冷变形和时效处理对含Y、Nd的Cu-Cr合金电导率及硬度的影响

为了达到提高铜基合金的强度而导电率无明显下降的目的, 通过添加稀土元素、形变强化和时效处理等手段制备了Cu-Cr-RE合金。研究表明, Cu-Cr-Nd/Y合金随变形量的增大, 导电率也增大。在480 ℃,时效初期0～6 min, 合金的电导率迅速上升, 之后随着时效时间的增加合金的电导率没有明显变化。Cu-Cr-Nd/Y合金的硬度随Nd/Y含量的增加而增加, 时效时间6 min左右能达到较大的硬度。稀土有净化合金的作用, 能有效提高合金的硬度, Nd比Y能更好地净化基体。