退火温度对Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金组织及力学性能的影响

研究了退火温度对Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金组织和力学性能的影响。结果表明:随着退火温度升高,初生α相含量降低,2°～15°小角度晶界逐渐减少;退火温度较高时,退火过程中发生了α相→β相→α相的相变,<0001>//横向织构消失。随着退火温度升高,Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金屈服强度逐渐降低,抗拉强度、延伸率先升高后降低。退火温度升高后,片层组织比例升高,裂纹扩展功占冲击吸收功的比例增大,材料韧性提升。     

固溶温度对Ti-62A合金拉伸性能和断裂韧性的影响

Ti-62A合金是一种新型高强高韧损伤容限型钛合金,研究了固溶温度对Ti-62A合金30 mm厚板材的显微组织、拉伸性能以及断裂韧性的影响规律。研究结果表明:Ti-62A合金Φ720 mm铸锭经单相区和两相区多道次大变形轧制后所得的30 mm厚板材组织为典型的片层组织,由片层状的α相和β转变组织构成,组织均匀,片层状α相平均宽度约为2.5μm,长度在40～65μm之间。两相区固溶+时效处理后,合金的组织类型为片层状组织,即片层状的初生α相(αp)相与β转变组织,随固溶温度升高,合金中的初生α相(αp)相含量显著减少,β转变组织逐渐增多,次生α相(αs)片层宽度增大,同时合金的强度下降,塑性上升,当接近相变点时这种趋势变缓。单相区固溶+时效处理获得魏氏组织,晶粒粗大,晶界平直而清晰,其拉伸强度高于920℃和940℃固溶时的片层组织,但塑性显著降低;与900℃固溶时相比强度和塑性均降低。合金的断裂韧性随固溶温度的上升而逐渐升高,单相区固溶并时效后的魏氏组织的断裂韧性明显优于两相区固溶并时效后的片层组织。     

退火温度对Ti-0.3Mo-0.8Ni钛合金板材组织和性能影响

研究了6 mm厚Ti-0.3Mo-0.8Ni钛合金板材不同退火温度对组织和力学性能的影响。结果表明,600～700℃时α相主要发生回复再结晶过程,同时沿晶界形成链状Ti2Ni颗粒,屈服强度、抗拉强度逐渐降低,延伸率先增加后减少,650℃时,延伸率达到最大值22.5%,随着颗粒物的增加显著降低其力学性能;750～850℃时α相由部分再结晶组织转变为完全再结晶组织,β转变组织由条状转变为块状,屈服强度、抗拉强度、断后伸长率均逐渐降低,850℃时大幅下降至最低值,远低于标准要求;适用于6 mm厚Ti-0.3Mo-0.8Ni钛合金板材退火温度范围是600～650℃。     

临界退火温度对中锰TRIP钢组织和性能的影响

采用淬火热膨胀仪、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射和拉伸试验机对0.2C-5Mn TRIP钢临界区相变行为、微观组织及力学性能进行了研究,并运用Factsage软件对0.2C-5Mn TRIP钢在临界区的相变热力学进行了计算,在此基础上讨论了临界区相变过程的特点。研究结果表明,临界区逆转奥氏体含量随着临界退火温度的升高而逐渐增加,逆转奥氏体中碳含量先增加后减少,Mn含量逐渐下降,逆转奥氏体热稳定性也逐渐下降。当临界退火温度为700℃时,在冷却过程中发生明显的马氏体相变;随着临界退火温度增加,渗碳体逐渐溶解,但由于相变时间较短,渗碳体无法完全溶解;当临界退火温度为600~675℃时,临界退火后的微观组织由铁素体、渗碳体和残余奥氏体构成。当临界退火温度为700℃时,临界退火后的组织由铁素体、残余奥氏体、马氏体以及少量未溶解的渗碳体构成;随着临界退火温度的升高,实验钢的工程应力-应变曲线变化显著,在675℃退火3min后获得最佳的力学性能,抗拉强度为1 138MPa,断后伸长率为23%。     

退火温度对Ti3Al合金热轧板材微观组织和室温拉伸性能的影响

研究了退火温度对Ti-24Al-15Nb-1.5Mo合金热轧板材的微观组织和拉伸性能的影响,结果表明,热轧板材在600～950℃退火时,微观组织中的基体B2转变组织发生了很大的变化,并直接影响板材的室温拉伸性能.600℃退火获得由初生α2相和基体O相组成的两相组织,这种组织具有最高的强度和最低的塑性;800～900℃退火获得由初生α2相和被保留B2相包围的片状O/B2相集束组成的混合组织,随退火温度的提高,片状O/B2集束粗化,板材强度降低,塑性快速提高;950℃退火处理B2转变组织基体发生了复杂的相变,B2转变组织基体中α2相和B2相增加,O相减少,板材强度、塑性与900℃退火的板材相比略有增加.     

Ti-55531合金退火处理工艺研究

研究了两相区、单相区退火和双重退火对Ti-55531合金组织和性能的影响。两相区退火后合金的组织为由条状α相、等轴状α相和β转变组织组成的双态组织,随着第一阶段退火温度的升高,等轴状α相比例呈降低的趋势;单相区退火后合金为带有粗大β晶粒的魏氏组织,随着退火温度的升高,β晶粒长大;双重退火后合金组织中含有较大比例的针状α相。两相区退火可获得较高的延伸率、断面收缩率,但抗拉强度较低;单相区退火可获得较好的强塑性匹配;单相区双重退火后合金具有最高的抗拉强度,而合金延伸率、断面收缩率最低。     

热处理对Ti-3Al-5Mo-4Cr-2Zr-1Fe合金组织与力学性能的影响研究

对Ti-3Al-5Mo-4Cr-2Zr-1Fe(Ti-35421)合金进行了不同工艺的固溶时效处理,研究了热处理后的组织演变规律与力学性能。结果表明：经不同温度固溶+540℃时效后,随着固溶温度的升高,初生α相板条变短变粗,体积分数减少,针状次生α相体积分数增加,Ti-35421合金的强度增加,塑韧性减小,拉伸断口表面韧窝数量减少、尺寸变小,逐渐出现微孔和空洞;经775℃固溶+不同温度时效后,随着时效温度的升高,针状次生α相变短变粗,次生α相间距增大,合金的强度减小,塑韧性增加,拉伸断口表面韧窝逐渐变大变深,微孔和空洞逐渐消失。当热处理工艺为775℃/1 h/AC+560℃/16 h/AC时,Ti-35421合金的抗拉强度为1125 MPa,屈服强度为1024 MPa,延伸率为5.5%,冲击吸收功为36.3 J,具有良好的强塑韧性匹配。     

钛含量对Fe-C-B-Ti合金微观组织和力学性能的影响

研究了钛含量为0.67%~1.82%的Fe-C-B-Ti合金在铸态和热处理下微观组织、硬度和冲击韧性的变化规律。结果表明:当钛含量为0.67%时,Fe-C-B-Ti铸态合金组织由马氏体、珠光体和网状的共晶硼化物组成,硬度和冲击韧性较高。随钛含量的增加,Fe-C-B-Ti合金铸态组织中的马氏体逐渐消失,出现铁素体,硬度和冲击韧性逐渐下降。热处理后,Fe-C-B-Ti合金中的共晶硼化物呈断网状,并随温度的升高有明显粗化。随淬火温度的升高,Fe-C-B-Ti合金的硬度和冲击韧性增加,在1 050℃时达到最大值,当温度超过1 500℃时,硬度和冲击韧性反而降低。     

轧制工艺和退火温度对TC4ELI钛合金厚板显微组织的影响

研究了轧制工艺和退火温度对TC4ELI钛合金厚板显微组织的影响。结果表明:采用工艺1轧制后的板材显微组织为双态组织;采用工艺2轧制后板材的显微组织为网篮组织。将网篮组织板材在不同温度下退火后发现:退火温度低于900℃时,板材显微组织没有明显变化,仍为网篮组织;退火温度为940℃时,板材显微组织中出现了再结晶现象,一部分条状α相变成等轴状α相,网篮组织向等轴组织过渡。合适的退火温度为780~900℃。     

退火温度对Gr.12合金板材力学性能的影响

本文通过采用不同退火温度的6种热处理工艺,对比分析了退火温度对Gr.12合金板材室温强度和塑性的影响。试验结果表明:在试验条件范围内,板材抗拉强度和屈服强度呈先降低再升高的趋势,在680℃～720℃时处于强度最低值。伸长率变化规律与强度变化规律恰好相反,随退火温度升高呈先提高再降低的趋势,且在680℃～720℃达到最高值。在本次试验条件范围内,Gr.12合金板材最优的退火温度为760℃。     

退火温度对441铁素体不锈钢组织性能的影响

 为探索超纯铁素体不锈钢热轧板材在退火过程中组织和力学性能的演变,对441进行了900~1 050 ℃的退火试验,利用OM、SEM和TEM表征了441在退火过程中显微组织的变化规律,并通过拉伸试验和冲击试验研究了退火温度对力学性能的影响。结果表明,随着退火温度升高,轧制组织发生再结晶,且晶粒逐渐长大。退火后441热轧板材中存在3种析出相,初生(Ti,Nb)(C,N)、二次Nb(C,N)和Laves相。Laves相仅在900~950 ℃退火样品中大量析出,尺寸约为几百纳米。441的屈服强度随着退火温度的升高先减小再增大,抗拉强度逐渐降低,而伸长率逐渐升高。形变强化对材料的屈服强度具有最大贡献,固溶强化次之,析出强化最小。冲击试验结果显示,1 000 ℃退火后441具有最低的韧脆转变温度,第二相与晶粒长大对材料韧性均有显著的不良影响。     

热处理制度对Ti-55531合金组织和力学性能的影响

通过采用不同的热处理制度研究了时效温度和β退火温度对Ti-55531合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:Ti-55531合金固溶加时效处理后可获得初生α相呈长条或等轴状的组织,β基体上大量析出的次生α相使其获得较高的强度,且强度随时效温度升高而显著降低,延伸率变化不明显,断面收缩率在620℃以上随着时效温度升高有所增加,但该组织状态断裂韧度偏低;β退火后可获得均匀的片状组织,具有较高的断裂韧性,抗拉强度在600~650℃之间随退火温度升高呈线性关系降低,可根据需要很方便地调整强度级别,塑性随退火温度升高变化不太明显。     

热处理工艺对Fe-Mn-Al-C钢组织和性能的影响

利用SEM、XRD、EPMA等试验方法，对不同退火、固溶以及时效工艺下Fe-Mn-Al-C钢的组织演变规律和力学性能进行研究。结果表明，900～1050℃退火温度对试验钢的组织与性能影响较大，随着退火温度的升高晶粒尺寸增大、碳化物逐渐回溶，强度降低、塑韧性提高，在1050℃保温2 h空冷时抗拉强度为1036 MPa,断后伸长率为39%,冲击功41 J,强塑积40 GPa·%;经1050℃保温2 h水冷固溶后时效处理，试验钢组织为奥氏体+铁素体+κ碳化物，随着时效温度的增高，κ碳化物逐渐析出，使试验钢的强度增加、塑韧性降低。600℃时效时，抗拉强度1145 MPa、断后伸长率22%、冲击功28 J,综合力学性能全部满足设计要求。     

退火时间对Ti?6.0Al?3.0Zr?0.5Sn?1.0Mo?1.5Nb?1.0V钛合金组织及力学性能的影响

针对近α型Ti?6.0Al?3.0Zr?0.5Sn?1.0Mo?1.5Nb?1.0V新型钛合金,在退火温度740 ℃的基础上,研究了退火时间对其组织与力学性能的影响。结果表明:经过3次真空自耗电弧炉熔炼,三火热轧后得到的板材组织由初生α相基体及β转变组织组成的部分再结晶组织和加工态组织等组成。随着退火时间的增加,退火板材的显微组织均以初生α相为主,且α相所占的比例从81.73%逐渐增加至85.61%,组织中长条状α相逐渐破碎球化,等轴α相开始均匀化、粗化。随着退火时间的增加,退火板材的延伸率逐渐增加,抗拉强度先降低再增加然后又降低,屈服强度先增加后降低,显微硬度先增加后降低。退火时间为1 h时,板材的断口由滑移带、涟波、小等轴韧窝组成,断裂方式为韧性断裂,退火时间大于等于2 h时,板材的断口完全由等轴韧窝组成,断裂方式为韧性断裂。最佳退火工艺为740 ℃退火2 h,此时板材的抗拉强度、屈服强度、延伸率和显微硬度分别为:984 MPa、941 MPa、15.27%、HV 347.67。研究结果对高强耐蚀钛合金退火工艺的制定有指导作用,为解决钛合金在实际生产中遇到的问题提供了科学依据。      

热处理对激光选区熔化TC4钛合金显微组织和力学性能的影响

研究了激光选区熔化(SLM) TC4钛合金沉积态和退火态显微组织的特征及其对力学性能的影响规律。结果表明:合金组织沿激光选区熔化成形高度方向呈现外延生长,形成柱状晶,晶内存在大量的针状马氏体α’相。退火后,晶内的针状α’相转变为α+β板条组织。随着退火温度的升高,组织中α相含量逐渐降低,α片层逐渐粗化,β相含量逐渐升高;室温拉伸强度逐渐降低,塑性逐渐升高,显微硬度逐渐降低。经过800℃×2 h/FC退火热处理后,激光选区熔化成形TC4钛合金具有最佳的强度与塑性匹配。     

逆相变退火对连铸坯组织和力学性能的影响

 研究了逆相变退火温度对0.1C5Mn钢连铸坯的组织结构和力学性能的影响规律,采用SEM进行组织结构的表征,利用XRD技术分析连铸坯退火后奥氏体含量,并测试了退火试样的力学拉伸性能。试验结果表明,连铸坯退火过程中发生奥氏体逆转变且在较低退火温度下有少量碳化物析出,随着退火温度升高,奥氏体含量先增加后减少,析出物逐渐溶解消失。提高退火温度可以显著提高试验钢的抗拉强度但却降低它的屈服强度,另外随退火温度升高,断后伸长率和强塑积先增高后降低。在625~650℃退火,可以获得20%~25%的伸长率。研究结果说明利用逆转变退火可以大幅度提高中锰钢铸坯的力学性能。     

大规格TC11钛合金棒材热处理后组织与性能分布规律性研究

对规格为φ200 mm×1300 mm的TC11钛合金棒材进行970℃/120 min/AC+530℃/360 min/AC热处理,分析了棒材沿长度和直径方向不同位置显微组织、拉伸性能和冲击韧性的变化规律.结果表明:大规格TC11钛合金棒材热处理后,不同位置的显微组织差异较大,沿长度和直径方向由边部至心部,显微组织中α...     

Fracture characteristics of Ti-6Al-4V and Ti-5Al-2.5Fe with refined microstructure using hydrogen

The hydrogenation behavior of Ti-6Al-4V, with the starting microstructures of coarse equiaxed α and coarse Widmanstätten α, respectively, was investigated under a hydrogen pressure of 0.1 MPa at temperatures between 843 and 1123 K. The hydrogen content was determined as a function of hydrogenation time, hydrogenation temperature, and hydrogen flow rate. The phases presented in the alloy of after hydrogenation were determined with X-ray and electron diffraction analysis in order to define the effect of Thermochemical Processing (TCP) on the microstructure of the alloy. Mechanical properties and fracture toughness of Ti-6Al-4V and Ti-5Al-2.5Fe subjected to the various TCP were then investigated. Hydrogenation of Ti-6Al-4V with the starting microstructure of coarse equiaxed α at 1023 K, just below hydrogen saturated β (denoted β″ (H)) transus temperature, produces a microstructure of a, orthohombic martensite (denoted α″ (H)) and β (H). Hydrogenation at 1123 K, above β (H) transus, results in a microstructure of α″ (H) and β (H). Microstructure refinement during TCP results mainly from decomposition of α″ (H) and ;β (H) into a fine mixture of α + β during dehydrogenation. An alternative TCP method is below β (H) transus hydrogenation (BTH), consisting of hydrogenation of the alloy below the hydrogenated β (H) transus temperature, air cooling to room temperature, and dehydrogenation at a lower temperature, which is found to improve mechanical properties significantly over a conventional TCP treatment. Compared with the untreated material, the BTH treatment increases the yield strength and increases the ultimate tensile strength significantly without decreasing the tensile elongation in the starting microstructure of coarse equiaxed α or with a little decrease in the tensile elongation in the starting microstructure of coarse Widmanstätten α, although the conventional TCP treatment results in a large decrease in elongation over the unprocessed material in Ti-6Al-4V. In Ti-5Al-2.5 Fe, both conventional TCP and BTH result in a increase in yield strength, ultimate tensile strength, and elongation; however, the BTH gives the best balance between strength and elongation. The TCP-treated Ti-6Al-4V shows smaller fracture toughness compared with the unprocessed material, while TCP-treated Ti-5Al-2.5Fe shows greater fracture toughness compared with the unprocessed material. The BTH treatment results in a improvement in fatigue strength in both Ti-6Al-4V and Ti-5Al-2.5Fe.     

罩式退火工艺对Ti- IF钢组织与性能的影响

在IF钢的生产过程中,退火是非常关键的工艺环节。针对酒钢CSP生产的Ti- IF钢进行研究,分析了在罩式退火工艺条件下,罩式退火工艺对Ti- IF钢组织与性能的影响。结果表明：退火温度从680℃上升到750℃保温2h,试样抗拉强度从284下降到268MPa,屈服强度从114下降到96MPa,屈强比从0.40降低到0.36,伸长率从44.3%提高到47%,塑性应变比r90值从2.22升高到2.60。