固溶处理对GH3625合金板材组织及性能的影响

通过OM、SEM、EDS能谱分析和万能拉伸试验机以及洛氏硬度计等手段研究了固溶处理对GH3625合金板材组织和力学性能的影响。结果表明:固溶处理后合金的晶粒基本上呈等轴状态,且内部存在大量退火孪晶;当固溶温度高于1 130℃时,合金中的碳化物几乎完全溶解到基体中;在890~1 190℃固溶时,晶粒尺寸随温度的升高而增加,且晶粒长大激活能Qg为227.18kJ/mol;在不同的固溶温度下,晶粒尺寸与GH3625合金的室温力学性能符合Hall-Petch关系,合金的强化机制主要为细晶强化;随着温度的升高,GH3625合金板材的断裂方式由脆性断裂逐渐演变为明显的韧性断裂。     

GH3625合金管材冷变形行为及热处理工艺研究

通过室温压缩试验、数学模型拟合、光学显微镜和洛氏硬度计等手段,并建立GH3625合金管材冷变形本构方程,研究了冷变形及热处理对GH3625合金管材组织和性能的影响。研究表明,GH3625合金管材加工硬化规律基本符合Hollomon方程,其中冷变形量是影响加工硬化的主要因素;随着冷变形量的增大,晶粒的变形程度增大,晶粒的变形均匀性逐渐改善,平均晶粒尺寸减小;合金的平均晶粒尺寸随热处理温度的升高呈现出先减小后增大的趋势,在1 100~1 250℃范围内晶粒长大激活能为180.46kJ/mol;硬度随热处理温度的升高而降低,且在晶粒长大过程中合金的硬度值与平均晶粒尺寸满足Hall-Patch关系式。     

GH4175合金固溶过程中γ相晶粒长大与γ′相回溶规律研究

目的 研究固溶处理工艺参数对GH4175合金微观组织演化的影响。方法 对挤压态的GH4175镍基高温合金进行亚固溶处理,通过定量分析,明确不同固溶处理制度对合金γ相晶粒尺寸、γ′相尺寸和体积分数的影响规律。结果 合金在1 145~1 160 ℃固溶60 min时,γ相晶粒尺寸从6.58 μm长大到32.08 μm,γ′相尺寸从1.20 μm减小到1.14 μm,γ′相体积分数由5.25%下降到0.53%;加热温度为1 155 ℃、保温时间为15~ 120 min时,γ相晶粒尺寸从7.76 μm长大到34.10 μm,γ′相尺寸从1.07 μm长大到1.56 μm,γ′相体积分数由2.84%下降到1.37%。结论 随着加热温度的升高和保温时间的延长,γ相晶粒尺寸增大,γ′相的体积分数降低,γ′相尺寸随加热温度的升高而减小、随保温时间的延长而增大。加热温度超过1 150 ℃时,γ′相发生不连续回溶,晶粒的长大速度加快。     

固溶时效处理对Ni30高温合金组织和性能的影响

为了探究Ni30高温合金的固溶生产工艺,本工作以Ni30高温合金作为研究对象,结合JMatPro数值模拟,对其进行固溶和时效热处理。采用金相显微镜、SEM、EDS和XRD等手段研究了不同固溶温度对Ni30高温合金组织和性能的影响。结果表明：随着固溶温度的升高,合金中的碳化物逐渐溶解,晶粒尺寸逐渐长大,晶粒长大过程符合Arrhenius公式,晶粒长大激活能为74.33 kJ/mol。随着固溶温度的升高,硬度先下降后趋于稳定,最大为41.8HRC;在800℃高温拉伸试验过程中,抗拉强度、屈服强度先上升后下降,拉伸断口基本以韧窝为主,当合金在1 080℃固溶时,经时效处理后抗拉强度值最高为810 MPa,屈服强度值最高为700 MPa。     

不同固溶温度对718合金组织及力学性能的影响

研究了不同固溶温度和保温时间对718合金晶粒度以及力学性能的影响。结果表明:随着固溶温度的提高和保温时间的延长,合金的晶粒度减小;在低于1000℃固溶时,未溶解的δ相使晶粒长大缓慢;高于1050℃固溶时,合金晶粒度随温度的升高迅速增大。随固溶温度的升高,合金室温强度和硬度降低,而塑性和韧性均升高。     

铸锭GH 3625合金微观偏析及均匀化热处理

为消除铸态GH 3625合金的显微偏析,改善其热加工性能,建立其均匀化动力学并制订均匀化处理制度,采用ImagePro Plus软件、扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS),对通过真空感应熔炼和电渣重熔双联工艺制备的GH 3625合金电渣锭的显微组织及元素偏析情况进行分析和研究.同时,对铸态GH 3625合金在不同温度下同一时间及同一温度下不同时间进行了均匀化处理.结果表明:GH 3625合金电渣锭存在明显的枝晶间微观偏析,主要偏析元素为Nb、Mo等,形成富Nb的Laves相、MC碳化物;不同元素的偏析程度为NbMoTiAlCr;Nb、Mo、Ti、Al在枝晶间大量富集,使得Laves等多种非平衡相在枝晶间析出;在均匀化过程中,随着均匀化温度的升高和时间的延长,偏析元素逐渐扩散均匀;当热处理制度为1 130℃×32 h时,元素偏析基本消除;Laves相体积分数随均匀化处理时间呈明显指数函数特征,V1 130℃=0.033 5exp(-0.163 1t).     

固溶温度对TP347HFG耐热钢组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、布氏硬度测试、拉伸测试等手段研究了不同固溶温度下TP347H FG钢的组织和性能.结果表明,随着固溶温度升高,TP347HFG耐热钢晶粒度降低,固溶温度为1 180℃时晶粒尺寸、形状均匀;固溶温度为1 210℃时晶粒明显长大,且尺寸不均匀;TP347HFG耐热钢第二相由大颗粒相和小颗粒相组成,其主要成分均为NbC;固溶温度为1 120℃和1 180℃时小颗粒第二相在晶界析出,对晶界强化作用显著,1 210℃时第二相大部分在晶粒内部析出,并有Ostwald熟化现象发生,细小第二相消溶而较大颗粒第二相变大,从而影响基体性能;固溶温度为1 120℃和1 180℃时其抗拉强度和Rp0.2最高,随着固溶温度的升高,伸长率增加而硬度降低.     

固溶温度对TP347HFG耐热钢组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、布氏硬度测试、拉伸测试等手段研究了不同固溶温度下TP347HFG钢的组织和性能。结果表明,随着固溶温度升高,TP347HFG耐热钢晶粒度降低,固溶温度为1 180℃时晶粒尺寸、形状均匀;固溶温度为1 210℃时晶粒明显长大,且尺寸不均匀;TP347HFG耐热钢第二相由大颗粒相和小颗粒相组成,其主要成分均为NbC;固溶温度为1 120℃和1 180℃时小颗粒第二相在晶界析出,对晶界强化作用显著,1 210℃时第二相大部分在晶粒内部析出,并有Ostwald熟化现象发生,细小第二相消溶而较大颗粒第二相变大,从而影响基体性能;固溶温度为1 120℃和1 180℃时其抗拉强度和Rp0.2最高,随着固溶温度的升高,伸长率增加而硬度降低。     

镍基高温合金锻后固溶处理的研究

探讨了固溶温度对GH150镍基高温合金显微组织和力学性能的影响.研究结果证明,提高固溶温度可以促进γ′得到充分溶解,进而提高高温合金时效处理时的沉淀强化效果.但当固溶温度超过1080℃以后,性能有所下降,主要是因为合金原子的扩散能力增强和晶界碳化物不断的溶解,从而导致晶粒过分长大.同时说明,1080℃应该是γ′的完全固溶的温度.     

内燃机用激光增材制备GH4169镍基高温合金的组织及硬度

为了提高内燃机的耐高温稳定性,利用激光增材技术制备内燃机用GH4169镍基高温合金,测试分析固溶温度对其组织演变和硬度的影响。结果表明:激光增材制造GH4169合金形成柱状晶,Laves相基本生长在枝晶间。随着固溶温度升高到950℃后,部分区域生成了条纹形晶界,晶粒中的枝晶已经减少,试样晶粒明显细化。经过更高的固溶温度处理后,合金组织含有的Laves相比例发生了减小,同时其外形也从无规排列的长链结构转变至更加细小的颗粒。900℃固溶处理试样显微硬度高于沉积态;当固溶温度进一步上升时,试样显微硬度减小。当固溶温度上升后,合金基体内的Laves组织与δ相都发生了更大比例的溶解,引起试样显微硬度的减小。     

镁合金 AZ40M 再结晶晶粒尺寸与硬度模型研究

目的研究变形温度及变形速率对镁合金AZ40M再结晶晶粒尺寸以及硬度的影响。方法在gleeble-1500D热模拟机上进行热物理模拟压缩实验,变形温度为250~400℃,变形速率为0.001~1 s-1,通过金相法观测AZ40M镁合金在不同变形条件下的组织形貌,采用维氏硬度计测出镁合金热变形后的硬度值。结果当升高变形温度或降低变形速率时,材料的晶粒尺寸增大且硬度减小。结论得出了再结晶晶粒尺寸的变化规律,建立了AZ40M镁合金的晶粒尺寸与硬度的关系模型。     

2A02铝合金过烧组织特征及金相检验技术的改进

为了更精确地评定铝合金过烧组织,以2A02变形铝合金为例,通过过热淬火处理制取金相试样,对传统的金相检验方法进行了技术改进,并对过烧组织特征及力学性能进行了分析。结果表明:使用体积分数为05.%的氢氟酸浸蚀试样有助于在光学显微镜下准确地判定临界过烧组织;扫描电镜和能谱分析可以帮助操作人员准确区分临界过烧状态组织的特征和相。2A02铝合金在510℃以下固溶的显微组织正常,硬度随固溶温度上升稍有增加;在510℃以上固溶时,会逐渐出现初熔小球,有轻微过烧现象;在520℃时出现断续网状复熔、晶界,为典型的过烧组织;在530℃时晶界复熔加粗,出现大尺寸复熔球,为严重过烧组织;在550℃时,局部复熔球变成空洞;铝合金在过烧后,其硬度和耐腐蚀性急剧下降。     

热处理工艺对Inconel718合金组织、力学性能及耐蚀性能的影响

对高含H2S/CO2酸性油气田封隔器材料-Inconel718镍基合金进行固溶处理和时效处理,研究不同热处理工艺条件下合金的组织、力学性能、耐蚀性能之间的关系。结果表明:随着固溶温度的升高,δ相不断溶入基体。材料经时效处理后析出第二相γ″相,硬度和强度明显高于固溶处理的样品,1000℃固溶+720℃×8h→50℃/h620℃×8h时效处理的样品硬度和强度达到最大值。高温高压H2S/CO2介质中挂片实验的结果表明,不同热处理的Inconel718合金均具有良好的耐腐蚀性能,经固溶处理的材料耐腐蚀性略优于经固溶+时效处理的材料。高温高压H2S/CO2应力腐蚀实验的结果表明,Inconel718没有发生应力腐蚀开裂迹象。综合考虑耐蚀性能和力学性能,确定Inconel718合金的最佳热处理工艺为:1000℃固溶1h+720℃×8h→50℃/h620℃×8h时效。     

均匀化处理对Mg-13Gd-3.5Y-2Zn-0.5Zr镁合金组织和力学性能的影响

对Mg-13Gd-3.5Y-2Zn-0.5Zr镁合金铸锭进行均匀化处理,温度为505～525℃,时间为4～24h,并采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和万能材料试验机等检测手段分析均匀化处理前后合金微观组织和力学性能的变化。结果表明:均匀化处理后,原始组织中网状分布共晶化合物转化成晶界处不连续分布的块状LPSO相,离散分布的方块状富稀土相溶解。力学性能测试显示,铸态镁合金的抗拉强度为172.9MPa,伸长率为1.8%,经过均匀化处理后合金的力学性能得到提高,在515℃/16h均匀化制度下,合金室温抗拉强度为212.3MPa,伸长率为3.1%;在200℃下抗拉强度为237.2MPa,伸长率为9.7%,性能达到最佳。断口扫描显示,铸态合金是以撕裂棱与解理台阶为主的解理脆性断裂,均匀化处理后的合金中出现小而浅的韧窝,但仍然是以解理台阶为主的准解理断裂,塑性提高有限,长程有序相可成为裂纹的萌生源。     

Nb对HP合金组织与蠕变断裂强度的影响

随 Nb 含量的增加,HP 合金蠕变断裂强度的变化表现出极大值特征。在含碳0.4(wt%)的HP 合金中添加0.5(wt%)以下的 Nb,主要起固溶强化作用;当 Nb 量约1.5(wt%)时,可以获得最佳的蠕变断裂强度。其原因是在共晶组织中形成了形态复杂的共晶 NbC,在晶内析出了高度弥散的二次 NbC,以及由于 Nb 的加入提高了组织稳定性;当 Nb 量进一步提高时,由于共晶 NbC 形成了片层状共晶团以及晶内 M_(23)C_6大量减少使蠕变断裂强度下降。     

含Ag的Al-Cu-Mg基合金的断续时效特征

采用维氏硬度、拉伸力学性能测试、扫描电镜和透射电子显微镜分析手段,研究了断续时效对含Ag的Al-Cu-Mg基合金的组织和性能的影响。结果表明:185℃高温欠时效Al-Cu-Mg-Ag合金在低温进行二次时效时,会发生二次析出现象,合金塑性显著提高。随着185℃欠时效时间的延长,合金二次时效初始硬度升高,峰值时间缩短,峰值硬度增量降低。二次时效温度为65℃时,合金中主要强化相为G.P.区和少量的Ω相,其峰值强度硬度低于T6态,提高二次时效温度至150℃,合金主要强化相为Ω相和少量的G.P.区,其峰值强度硬度略高于T6态。     

齿轮钢20CrMoNb奥氏体晶粒尺寸及相变行为

在Gleeble1500热模拟试验机上对20CrMoNb齿轮钢进行了不同温度处理以及连续冷却相变实验,使用光学显微镜、透射电子显微镜以及膨胀曲线方法研究了齿轮钢20CrMoNb加热时奥氏体晶粒尺寸变化及连续冷却相变行为.实验结果表明,加热温度在1050℃以下时,奥氏体晶粒细小;超过此温度,NbC粒子数量因溶解而大大降低,对晶界的钉扎作用消失,奥氏体晶粒急剧粗化.20CrMoNb齿轮钢含有一定量的Mo、Nb元素,奥氏体比较稳定,出现先共析铁素体与珠光体的冷速很小.