均匀化处理对铸态GH625合金组织的影响

利用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析等研究了采用真空感应熔炼和保护气氛电渣重熔工艺生产的GH625合金的铸态组织和均匀化热处理后的微观组织。结果表明:采用双联工艺生产的GH625合金电渣锭存在枝晶和元素偏析,其中Nb、Mo、Ti元素为主要偏析元素;均匀化热处理后枝晶消除明显,块状及条状碳化物碎化,棱角钝化;相同均匀化热处理工艺下Ti、Mo、Nb达到均匀化的难度依次加大;GH625合金最佳的均匀化热处理的工艺为1200℃保温24 h。     

改型617合金的铸态组织特征及均匀化工艺

利用扫描电镜分析、模拟热处理等方法,研究了700℃超超临界电站汽轮机转子用改型617合金双真空冶炼(VIM+ESR)后的铸态组织特征和均匀化热处理后的微观组织变化。结果表明,铸态组织存在明显的偏析,主要偏析元素为Mo和Ti,偏聚于枝晶间;枝晶间和晶界上分布有块状和连续的碳化物;均匀化热处理后枝晶明显消除,块状碳化物部分溶解,晶界连续碳化物充分溶解;该合金成分均匀化主要受Mo原子扩散控制。提出改型617合金均匀化热处理工艺应为1180~1200℃保温24 h以上。     

GH141合金的凝固偏析特性及均匀化处理

利用光学显微镜、扫描电镜及能谱分析仪分析了经真空感应+真空自耗冶炼的GH141合金自耗锭的铸态组织及凝固偏析特性,并研究了均匀化处理温度和时间对GH141合金微观组织、析出相、元素偏析情况的影响规律。结果表明,GH141合金铸锭存在明显枝晶偏析,Ti、Mo偏聚于枝晶间,Al、Co、Cr偏聚于枝晶干;枝晶间主要析出相为MC和M₆C+M₂₃C₆碳化物。在均匀化过程中,随着均匀化温度的升高和时间的延长,枝晶组织消除、碳化物回溶、偏析元素逐渐扩散均匀;经1190 ℃×48 h均匀化处理后,合金成分基本均匀,大部分碳化物已回溶。     

均匀化处理对MX246A合金组织和拉伸性能的影响

对MX246A合金进行了两段式均匀化热处理,采用扫描电镜观察了均匀化后的微观组织,测试了铸态和均匀化态MX246A合金在850℃和1100℃下的拉伸性能。结果表明,与铸态相比,均匀化热处理后MX246A合金的1100℃的塑性增加,但850℃的塑性降低。均匀化热处理后在枝晶间和晶界处存在大量被γ'包膜包覆的M6C碳化物;拉伸时,裂纹起源于这些碳化物,并沿碳化物与γ'包膜的界面进行扩展。在850℃时γ'包膜韧性差,碳化物处产生的应力集中无法释放是均匀化后MX246A合金的850℃塑性降低的主要原因。     

FGH95合金铸锭均匀化处理工艺研究

采用热处理和等温压缩两种工艺对FGH95合金铸锭的均匀化处理进行了研究,分析了FGH95合金铸锭均匀化处理前后的枝晶组织变化及微区成分变化。结果表明:FGH95合金铸锭存在严重的枝晶偏析,经1170℃×20h均匀化处理或在1150℃等温压缩70%后,合金铸锭的组织和成分达到均匀化,铸锭内的枝晶偏析得以消除,并且1150℃等温压缩70%工艺比1170℃×20h工艺所得的组织更加细小,晶粒平均尺寸约为85.28μm。     

700 ℃超超临界锅炉材料GH4700合金铸态组织及 均匀化工艺

对经过真空感应熔炼和保护气氛电渣重熔的镍基合金GH4700铸锭进行研究,分析了其枝晶形貌、元素偏析和析出相特点,运用残余偏析指数理论和扩散动力学软件计算了均匀化动力学曲线并提出5种均匀化制度,通过对不同均匀化工艺结果的分析和热压缩模拟实验验证,确定了GH4700的均匀化制度.结果表明:GH4700合金电渣锭主要存在Nb、Ti元素偏析,电渣锭析出相为γ、γ’、Laves相和一次碳化物MC.经过1170℃/48 h均匀化热处理后,合金元素偏析基本消失、有害析出相Laves回溶且具有较好的热加工塑性.     

Haynes230合金铸锭的均匀化工艺研究

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)分析了Haynes230合金铸态和均匀化处理后的显微组织和元素偏析规律,并建立了偏析指数与均匀化处理参数的关系;通过粉末X射线衍射确定了铸态合金碳化物的类型.分析结果表明:铸态Haynes230合金存在着严重的枝晶偏析,在1200 ℃均匀化处理24 h后,合金的组织和成分达到均匀,枝晶偏析得以消除.     

FGH95合金铸锭均匀化处理工艺研究

采用热处理和等温压缩两种工艺对FGH95合金铸锭的均匀化处理进行了研究,分析了FGH95合金铸锭均匀化处理前后的枝晶组织变化及微区成分变化.结果表明FGH95合金铸锭存在严重的枝晶偏析,经1 170℃×20h均匀化处理或在1 150℃等温压缩70%后,合金铸锭的组织和成分达到均匀化,铸锭内的枝晶偏析得以消除,并且1 150℃等温压缩70%工艺比1170℃×20h工艺所得的组织更加细小,晶粒平均尺寸约为85.28μm.     

5059铝合金的铸态及均匀化组织

用万能材料试验机对合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率进行测试,借助光学金相显微镜和扫描电镜观察合金均匀化热处理前后显微组织和成分变化,探索5059铝合金铸锭的最佳均匀化热处理工艺。结果表明,随着合金均匀化温度的提高,低熔点第二相快速溶解,但在480 ℃时均匀化时合金基体中出现过烧组织;均匀化温度为460 ℃时,保温24 h后,原铸态合金中β相较大程度地溶回到基体,同时不均匀组织和枝晶网状组织基本消除,继续延长保温时间,合金的组织没有明显变化,因此5059合金的最佳均匀化热处理工艺为460 ℃×24 h。     

均匀化温度对K465合金组织与性能的影响

通过对K465镍基高温合金不同温度均匀化处理后的组织形貌观察及力学性能测试,研究了均匀化温度对K465合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,在γ′相固溶温度以下(1160 ℃)均匀化后,γ′相尺寸较铸态大;在接近γ′相固溶温度(1210 ℃)均匀化后,合金中的γ′体积分数约为54%,尺寸均匀且立方化程度较高;在1260 ℃均匀化后,γ′相呈小颗粒状弥散分布,并且晶内出现胞状结构。随着均匀化温度的升高,合金的枝晶偏析情况减弱,碳化物由发达的骨架状逐渐转变为短棒状以及块状。热处理工艺为1210 ℃×4 h时合金具有最佳的综合性能。     

含微量Zr的Al-Cu-Mg-Ag合金多级均匀化热处理中的组织演变

采用扫描示差量热法(DSC)、扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)和能谱分析(EDS)等手段研究了含微量Zr的Al-Cu-Mg-Ag合金铸态与不同均匀化热处理态的显微组织演化和成分分布,测定了该合金铸态组织中的低熔点共晶相的成分和熔化温度,确定了该合金的均匀化处理制度和过烧温度.结果表明:Al-Cu-Mg-Ag-Zr合金铸态组织晶界上主要的非平衡相为Al2Cu,其熔点为523.52℃.合金经420℃×6h一级均匀化处理后,Al3Zr粒子在基体内二次析出且弥散分布.经515℃× 24h二级均匀化处理后,晶界上的非平衡相大部分溶入基体,枝晶偏析基本消除,晶内各元素分布均匀.该合金的最佳均匀化制度为420℃× 6h+515℃× 24h,均匀化过烧温度为520℃.     

均匀化热处理对易切削Zn-10Al-1.0Cu-0.1Bi-0.1Sn变形合金组织与性能的影响

对自行研制的易切削Zn-10Al-1.0Cu-0.1Bi-0.1Sn变形合金铸态样品进行均匀化热处理,并采用力学性能测试、扫描电镜分析、钻削试验等手段,研究了热处理对该合金显微组织与力学性能和切削性能的影响。结果表明,试验合金铸态组织中存在较严重的枝晶偏析及非平衡共晶组织,经均匀化退火后,枝晶偏析和非平衡β+η共晶组织基本消除,组织分布更加均匀;其中经360℃保温12 h炉冷热处理后合金的抗拉强度降低,伸长率升高53.94%,塑性明显提高,有利于后续的热塑性加工;均匀化热处理对合金的切削性能影响不大。     

固溶温度对改型In617合金组织和性能的影响

通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)表征、EDS分析以及力学性能测试等方法研究了固溶温度对改型Inconel617(In617)合金组织和性能的影响。结果表明,改型In617合金在950~1200 ℃固溶2.5 h,平均晶粒尺寸从18 μm增长至183 μm;并建立了改型In617合金在950~1200 ℃固溶处理过程中的晶粒长大动力学模型。当固溶温度为1000 ℃时,晶界处M₂₃C₆碳化物回溶;超过1100 ℃固溶时,M₆C碳化物也基本回溶完毕,合金中仅存大尺寸MC型碳化物。随着固溶温度升高,混晶现象发生,合金高温强度逐渐降低,主要归因于碳化物的逐步回溶。其中在1050 ℃固溶时,由于晶界碳化物没有回溶完毕,所以此时改型In617合金的强度下降幅度不高,而当固溶温度达到1200 ℃时,晶界处碳化物消失,晶粒已经长大,导致合金强度大幅降低。     

Al-Cu-Mg-Sc-Zr合金均匀化制度的研究

通过DSC、OM、SEM、TEM等手段,研究了常规均匀化和双级均匀化后Al-Cu-Mg-Sc-Zr合金的微观组织和力学性能.结果表明,经490℃×24h常规均匀化处理后,合金中枝晶偏析基本消除,非平衡凝同形成的多相组织基本上转变成均匀化组织;而经420℃×8h 490℃×16h双级均匀化处理后,合金的铸态组织得到改善,420℃×8h的预处理使Al3(Sc,Zr)均匀析出,提高了合金强度,并将抑制后续加工热处理过程中的再结晶.故确定420℃×8h 490℃×16h为合金的最佳均匀化处理制度.     

Ta对IN617B镍基高温合金凝固组织及元素偏析的影响

IN617B镍基高温合金是700℃先进超超临界燃煤电站的主要候选材料.采用OM、SEM、TEM、EDS、EPMA和热力学计算等方法研究Ta对IN617B镍基高温合金凝固行为及组织的影响.研究结果表明:IN617B合金的凝固组织呈典型的树枝晶形貌,在枝晶间和晶界处分布着网状的M6C、板条状的M23C6和颗粒状的Ti(C,...     

均匀化退火对ZG80Cr2MnMoSi钢组织的影响

ZG80Cr2MnMoSi钢是一种耐磨衬板用多元合金钢。由于碳和合金元素含量高,铸件中极易产生成分和组织偏析,生产中常采用均匀化退火来减轻偏析对铸件性能的不良影响。研究了均匀化退火对该钢组织、碳化物类型和晶粒尺寸的影响及影响晶粒细化的因素。试验结果表明,碳化物回溶温度显著影响钢的晶粒;均匀化退火时碳化物的主要变化为渗碳体回溶和析出以及渗碳体(Fe3C)转变为合金碳化物((Fe,M)3C);钢经1050℃×4 h退火后,晶粒度为8级,块状碳化物和枝晶状珠光体减少;经1150℃×4 h退火后,晶粒度为7～6级,枝晶状珠光体和块状碳化物均消失。     

Pd-Ag-Sn-In-Zn (Re)合金铸态组织结构研究

通过硬度测试、X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)观察和能谱(EDS)分析,研究了含少量Re的Pd-Ag-Sn-In-Zn合金原始铸态和均匀化热处理后的显微组织结构.研究表明,合金在铸态时因为冷却速度慢而形成了第二相,均匀化热处理后形成面心立方结构的单相固溶体,硬度也降低.合金原始铸态组织为枝晶组织,均匀化热处理后的组织成分均匀,无枝晶偏析.均匀化热处理后基体中存在的少量富Re第二相颗粒,可以起到弥散强化的作用.     

Ni-Cr-Al基合金电渣重熔定向凝固铸锭的偏析行为及均匀化处理

采用电渣重熔(ESR)定向凝固(CDS)技术制备了Ni-Cr-Al基高温合金铸锭，对其元素偏析进行了观察分析，并对均匀化工艺进行了研究。结果表明，Ni-Cr-Al基合金铸锭组织均匀，一次和二次枝晶间距差别不大，平均二次枝晶间距及主要合金元素Al、Cr、Fe的偏析系数均小于传统ESR铸锭。Ni-Cr-Al基合金铸锭的最佳均匀化工艺为1150℃×15 h,经该工艺处理后，主要合金元素Al、Cr、Fe的偏析系数均趋于1.0,组织已无树枝晶形貌，γ′相更加细小且均匀分布，晶界碳化物呈分散颗粒状，有利于开坯锻造中的热加工塑性。     

Nb含量对GH4169合金钢锭偏析规律的影响

利用光镜、扫描电镜和能谱仪等手段分析了不同Nb元素含量的GH4169合金钢锭组织特点及元素偏析规律,并对经单阶段均匀化热处理后钢锭的组织及残留析出相特征进行分析.结果表明:随着Nb元素含量增加,GH4169合金铸锭由边缘到心部,枝晶组织粗化,二次枝晶间距增大,Nb、Ti元素的偏析系数亦增大;经1160℃保温20h的均匀化处理后,Nb添加量越多,未回溶的析出相残留越多,且残留析出相有很明显的聚集趋势,残留析出物聚合体主要为富Nb的Laves相及富Nb、Ti元素的碳化物.不同Nb元素含量钢锭中Laves相完全回溶需要的时间应不相同,在高Nb含量条件下,传统的均匀化工艺无法使Laves相完全回溶;若同时考虑钢锭的尺寸因素,高Nb含量条件下,残留析出相的聚合体可能会演化为“黑斑”缺陷而使钢锭报废.     

均匀化处理对Ni3Al基MX246A合金热压缩塑性的影响

在MTS试验机上研究了不同均匀化工艺对MX246A合金热压缩塑性的影响。结果表明,随着均匀化温度的升高和均匀化时间的延长,MX246A合金的热压缩塑性和均匀性增加;采用1160℃保温24 h+1230℃保温48 h的均匀化工艺后,变形量达到80%时,MX246A合金变形仍较为均匀,表面质量良好。经过微观组织的分析发现,绝热剪切带的形成引起MX246A合金在压缩过程中失稳;晶界和枝晶间的γ′相包覆碳化物的复合组织强化、成分偏析的减轻是均匀化后MX246A合金热压缩塑性提高的主要原因。