固溶处理对Al-0.9Mg-0.6Si-0.7Cu合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备了Al-0.9Mg-0.6Si-0.7Cu合金,通过电导率测试、显微组织观察、力学性能测试、XRD物相分析以及α(Al)基体点阵常数的计算等方法研究了固溶温度(525~570℃)对该合金微观组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明,实验合金最佳的固溶时效工艺为555℃×45 min固溶水淬,185℃×5.5 h时效;在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率分别为396 MPa、377 MPa、19.5%和38.9%IACS。XRD物相分析表明,合金主要由α-Al基体和Mg2Si等合显微组成;通过基体点阵常数的精确计算,能较好地表征合金的固溶程度。固溶处理后残留的析出相粒子和再结晶程度是影响合金拉伸断口形貌的主要因素。     

固溶温度对Ti-1300合金时效析出行为与性能的影响

研究了Ti-1300合金固溶处理后低速率升温时效的α相析出行为及力学性能。通过SEM、TEM和拉伸试验等手段对不同固溶温度处理的Ti-1300合金进行显微组织观察和力学性能测试。结果表明:随着固溶温度由820 ℃降低至790 ℃,初生α相(α_p)的尺寸变化不明显,但是其含量(面积分数)从0.8%增至6.7%;合金经4 ℃/min升温速率加热到500 ℃时效4 h,显微组织中析出次生α相(α_s)的长度从0.098 μm 增加到0.440 μm。此外,固溶温度降低使合金的强度与塑性均提高,拉伸断口由沿晶脆性断裂特征转变为韧窝状的韧性断裂特征。820 ℃固溶处理的试样其抗拉强度为1358 MPa,断后伸长率小于2%,而790 ℃固溶处理的试样其抗拉强度为1548 MPa,断后伸长率为10.2%,可获得优良的强塑性匹配。分析认为790 ℃固溶处理组织中初生α相含量较多,其尺寸为微米尺度,同时基体中时效析出的片层α_s相能产生显著的强化效果。     

2618-Ti铝合金的固溶时效处理及其强韧化

利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和电子拉伸仪等分析和测试了2618-Ti铝合金显微组织和力学性能,确定了该合金的最佳固溶时效处理工艺,探讨了该合金的强韧化机制。结果表明,2618-Ti铝合金的最佳固溶处理工艺参数为540℃固溶处理30 min;最佳时效处理工艺参数为190℃时效处理16 h。2618-Ti铝合金固溶处理后的抗拉强度明显高于同状态下的2618铝合金,但伸长率明显下降;经过时效处理后,该合金的抗拉强度和伸长率都略高于同状态的2618铝合金。2618-Ti铝合金的室温强化是时效析出相、弥散Al3Ti相和Al18Mg3Ti2相综合作用的结果;2618-Ti铝合金室温伸长率比2618铝合金的更高的原因是弥散Al3Ti相晶粒细化作用的结果。     

固溶处理对Incoloy825合金钢管组织和性能的影响

通过金相分析、拉伸试验和晶间腐蚀试验,研究了固溶处理对Incoloy825合金组织和性能的影响。结果表明,随着固溶温度的升高,Incoloy825合金晶粒有长大趋势,但在不同温度固溶,晶粒生长速度有所不同,当固溶温度超过1000 ℃后,晶粒长大迅速,并伴生退火孪晶。当在950 ℃固溶时间小于30 min时,基体出现混晶组织,保温60 min后,混晶状态得以改善,基本为等轴晶,平均晶粒度为7级。随着固溶温度的升高和保温时间的延长,抗拉强度和屈服强度均有不同程度的下降,伸长率总体呈上升趋势。Incoloy825合金的晶间腐蚀速率随着固溶温度的升高和保温时间的延长呈现先下降后平稳的趋势,在950 ℃固溶60 min后,腐蚀速率基本稳定在0.12 mm/y左右,随着固溶温度继续升高,晶间腐蚀速率没有明显差异。Incoloy825合金在950 ℃固溶60 min后,其力学性能和耐晶间腐蚀性能综合效果最佳。     

固溶处理对7021铝合金组织与性能的影响

采用金相观察、力学性能测试等方法,研究了固溶处理对7021铝合金板材显微组织与力学性能的影响。结果表明,随固溶温度的升高和保温时间的延长,合金的未溶相逐步溶入基体,经120℃×24h人工时效后,合金强度逐渐提高,380℃×40min固溶时合金强度最高。而随着固溶温度进一步升高或固溶时间不断延长,合金中纤维状组织发生再结晶,晶粒不断长大,合金强度降低,伸长率提高。7021铝合金的最佳固溶处理工艺为380℃下保温40min。     

热处理工艺对Ti55531合金组织与性能的影响

采用正交试验研究不同热处理工艺对Ti55531合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,显著影响合金显微组织和力学性能的因素依次是固溶温度、时效温度、时效时间。随固溶温度的升高,初生α相含量明显减少,α相的等轴性表现较好且分布更加均匀,抗拉强度逐渐增加,伸长率下降;随时效温度的升高,次生α相开始增加、长大,组织向双态组织转变,使得抗拉强度下降,伸长率增加。其合理的"固溶+时效"热处理工艺为"820℃×2h固溶,空冷+580℃×10h时效,空冷",抗拉强度为1 370MPa,伸长率为8.5%。     

固溶时效处理对Al-Cu-Mn-Er铸造合金力学性能和显微组织的影响

通过光学显微镜、扫描电镜、XRD、DSC测试、硬度测试和拉伸试验等,研究了不同固溶时效处理对Al-Cu-Mn-Er合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,铸态合金的最佳固溶时效制度为540 ℃固溶12 h、185 ℃时效6 h。该固溶制度下无过热或“过烧”现象,溶质原子充分扩散,铸造过程产生的残留相大量回溶基体,此时,合金硬度值最高,为142.28 HV0.1,抗拉强度为370.37 MPa,屈服强度为300.34 MPa,伸长率为6.50%。     

TA12钛合金固溶时效参数与组织和性能的关系

采用正交试验法研究了固溶温度、时效时间等因素对TA12钛合金力学性能与组织的影响。结果显示,固溶温度对合金强度影响较大,时效时间对合金塑性影响较大。采用固溶温度980℃,固溶时间45 min,时效温度540℃,时效时间8 h,TA12合金获得较好的综合性能,其抗拉强度1233.32 MPa,屈服强度1126.05 MPa,伸长率9.04%,组织为少量的等轴初生α相和固溶时效后析出的弥散状次生αs相。随固溶温度的升高,合金抗拉强度和屈服强度升高,表现为线性关系,塑性降低,但变化比较小;随时效时间延长,钛合金抗拉强度和屈服强度先升高后降低,但变化不大,合金塑性先降低后升高。     

固溶处理对高纯Al-Cu-Mg合金显微组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、DSC差热分析、室温拉伸、硬度测试等手段,研究了固溶处理对高纯Al-Cu-Mg合金轧制态板材显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着固溶温度升高和固溶时间延长,合金基体内未溶残留相逐渐减少,自然时效T4状态材料的屈服强度、抗拉强度逐渐升高,伸长率呈上升趋势。合金在505℃固溶保温1 h后的抗拉强度和屈服强度分别达到466 N/mm2、298 N/mm2,伸长率达到21.1%。合金在500℃固溶保温20 min时出现硬度峰值,为136 HV。     

Mg-10Y-1.5Sm合金的组织和力学性能

采用合金熔炼、组织分析和拉伸试验,研究了Mg-10Y-1.5Sm合金经过固溶时效后的组织和力学性能.结果表明,合金的组织由α-Mg基体和Mg24Y5相组成,细小的Mg24Y5颗粒相均匀弥散地分布在α-Mg基体上;Sm加入后没有形成新相,而是通过固溶作用,进一步强化了α-Mg基体和Mg244Y5相;合金在200～300℃之间的抗拉强度均大于200 MPa,伸长率均为3%左右,与室温时相比没有发生显著变化;合金的力学性能优于Mg-10Y合金,最高使用温度可达350℃.     

Ti-22Al-25Nb合金热处理工艺参数的正交试验分析

热处理工艺参数是影响Ti-22Al-25Nb合金力学性能的重要因素。采用正交试验分析方法研究了固溶温度、淬火介质和时效温度等热处理工艺参数对室温拉伸性能的影响规律。结果表明,各因素对抗拉强度及伸长率的影响程度为:固溶温度时效温度淬火介质,其中,固溶温度对抗拉强度的影响最为显著。获得了在试验范围内的最佳热处理工艺参数:固溶温度980℃,淬火介质3,时效温度840℃。     

固溶处理对Al-13.0Si-4.5Cu-1.0Mg-2.0Ni合金组织和性能的影响

通过显微组织观察、XRD物相分析、形貌扫描以及硬度和拉伸性能测试等手段,分析了固溶处理对Al-13.0Si-4.5Cu-1.0Mg-2.0Ni合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,合金最佳固溶处理制度为510℃×6 h,时效后,合金室温抗拉强度由187 MPa提高到290 MPa,提高了57.6%。固溶处理后,共晶硅显著球化且弥散分布在α-Al基体中,减轻对合金基体割裂作用;同时,合金中M-Mg_2Si、θ-Al_2Cu和Q-Al_5Cu_2Mg_8Si_6相溶解到α-Al基体形成过饱和固溶体,并在随后时效过程中重新析出,对合金起到固溶强化和沉淀强化作用。     

喷射成形6061铝合金的热处理工艺

对喷射成形6061铝合金的热处理工艺进行研究,采用硬度测试、拉伸试验和透射电镜等研究固溶温度、时效温度和时效保温时间对合金显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:随固溶温度的升高,合金硬度也随之升高,而其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率则先增大后减小;合金硬度、抗拉强度和屈服强度随时效温度的升高先增大后减小,断后伸长率却一直减小;合金硬度、抗拉强度和屈服强度曲线随时效温保温时间的延长呈驼峰状变化,断后伸长率则变化不大,只在17 h时有所增大;喷射成形6061铝合金的最佳热处理工艺为530℃固溶1 h+175℃时效8 h。     

固溶处理对Al-Mg-Si-Mn合金组织与性能的影响研究

通过电导率测试、显微组织观察、力学性能测试、XRD物相分析以及α(Al)基体点阵常数的计算等方法研究了固溶温度和时间对Al-0.69Mg-1.12Si-0.5Mn合金微观组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明:实验合金板材的最佳固溶工艺为550℃/30min;在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率分别为375MPa、354MPa、10.5%、和41.7%IACS。合金主要由α-Al基体、Mg2Si和不可溶Mn12Si7Al5等合金相组成;通过基体点阵常数的精确计算,能较好地表征合金的固溶程度。在510～550℃范围内,适当提高固溶温度和延长固溶时间,粗大的平衡相逐渐回溶,基体过饱和程度增加,合金的强度逐渐升高;进一步提高固溶温度或延长固溶时间,合金强度逐渐降低。     

固溶时效温度对Ti-6Al-4V-0.5Si合金组织性能的影响

分析了不同固溶时效温度对Ti-6Al-4V-0.5Si合金抗拉强度、伸长率及显微组织的影响。结果表明,固溶处理后Ti-6Al-4V-0.5Si合金中存在较多的六方α′和斜方α″两种马氏体相和亚稳定相。时效处理后,马氏体相和亚稳定相分解再结晶得到分散的α+β相。综合分析表明,固溶时效工艺为950℃×30min(水冷,WQ)+480℃×4h(空冷,AQ),合金的综合性能最好,此时合金的抗拉强度和伸长率分别为745.6MPa和8.3%,比铸态合金分别提高了24.8%和36.0%。     

含钪Al-Cu-Li-Zr合金的热处理制度

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制度对含Sc的Al-Cu-Li-Zr合金拉伸力学性能与显微组织的影响。结果表明,适当提高固溶温度或延长固溶时间可以促进合金中过剩相的溶解,提高合金的强度和塑性;合金适宜的固溶-时效处理制度为530℃×1 h水淬＋160℃×40 h时效,在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为490MPa、416 MPa和9.8%。T1相是合金的主要时效强化相。     

固溶时效对QAl9-4-3铝青铜组织和性能的影响

采用SEM、XRD、EDS、TEM、室温拉伸测试、硬度测试、摩擦学性能测试等分析手段,研究时效温度和固溶温度对自行研制的QAl9-4-3铝青铜组织和力学性能的影响。结果表明,随着时效温度的降低或固溶温度的升高,原β硬相区的马氏体特征越来越明显;固溶温度的升高还使β硬相区的面积率增大,使合金的抗拉强度和硬度增大,但降低了伸长率。获得的最佳固溶时效工艺为:(910℃,3 h)固溶后水淬+(480℃,1 h)时效后空冷。该状态下,合金中原β硬相区的显微硬度为270HV,其与α软相的面积比为71:29,使合金具有较好的强韧性配合,抗拉强度为887 MPa,硬度为253HBS,伸长率为7.3%,前两种性能分别较其挤压态合金的提高了22%和33%;其摩擦因数仅略高于挤压态合金的,但磨损率较挤压态合金的降低了27%,表现出较好的耐磨性能。     

固溶-时效对TC18钛合金显微组织与性能的影响

采用五因素四水平正交试验,研究固溶-时效中固溶温度和时间、固溶冷却方式、时效温度和时间对TC18钛合金显微组织及抗拉强度和伸长率等性能的影响。结果表明,抗拉强度的主要影响因素为固溶冷却方式与时效温度;伸长率的主要影响因素为固溶温度、固溶冷却方式及时效温度。降低固溶温度和延长时效时间均导致等轴α含量增加、尺寸增大,引起合金伸长率升高;降低固溶冷却速度使得等轴α含量增加、尺寸增大和细针α含量减少,合金伸长率上升、抗拉强度下降;降低时效温度导致细针α含量增加和等轴α含量降低、尺寸减小,合金抗拉强度大幅上升、伸长率小幅下降;时效时间对合金组织与性能的影响均较小。     

Al-Cu-Mg合金单级时效处理研究

为了改善Al-Cu-Mg合金的综合性能并提供可供参考的热处理条件,采用拉伸测试、硬度测量、X射线衍射分析等方法对Al-Cu-Mg合金不同单级时效下的显微组织及力学性能进行研究。结果表明在不同的时效条件下,合金的性能有不同的提升。在500℃固溶处理40min、120℃时效处理24h后强化效果最佳,抗拉强度、伸长率和维氏硬度分别达462MPa、9.1%和147.5HV。     

固溶温度对Ni-Cr基高温合金组织与力学性能的影响

采用SEM、TEM、室温和高温拉伸试验等方法,研究了不同温度固溶处理对Ni-Cr基高温合金显微组织及力学性能的影响规律。结果表明:Ni-Cr合金铸态组织为典型的粗大枝晶结构,在晶界和晶内均有条状、块状的富含Nb和Ti的MC型碳化物。随着固溶温度的升高,碳化物数量逐渐减少,尺寸逐渐减小,在1100～1150℃时,碳化物溶解最为明显。随着固溶温度的升高,Ni-Cr高温合金室温力学性能表现为抗拉强度逐渐升高,1250℃固溶试样抗拉强度比1000℃固溶试样的抗拉强度增加了14.7%,屈服强度、伸长率变化不明显。合金高温(600℃)力学性能表现为随着固溶温度的升高,强度先升高后降低,当固溶温度为1100℃时,合金强度达到最大值,伸长率都在50%以上。