时效合金的热处理和形变热处理

时效合金的热处理方式及其与变形的结合,基本上是凭经验确定的。然而,对过饱和固溶体的分解机理和动力学进行大(曰一力)研究,将使我们能够有(乙心)识地选择时效制度、时效同变     

时效热处理对冷变形Co-Ni合金强度的影响

以自制Co-Ni合金(31%Co-42%Ni-18Cr-9%Mo)为研究对象,在83.7%总变形量冷轧后进行了400~700℃、1~10 h的时效热处理。对不同状态的试样进行强度、硬度和伸长率检测,并通过XRD、SEM和TEM对实验合金的拉伸断口和微观组织进行分析。结果表明:该Co-Ni合金在500℃等温时效4 h后抗拉强度最高,达2220.19 MPa,比冷轧状态提高21.63%,同时其显微维氏硬度也达到极值650 HV,比冷轧状态提高28.6%。显微组织分析发现,新生的纳米级片层状孪晶起到主要的强化作用;在冷轧过程中应变诱导产生的Co(Cr,Mo)颗粒在时效过程中重新溶入基体,对合金的强度无明显作用;当时效温度高于600℃时,合金强度大大降低,塑性明显提高。     

合金成分对 Al-Zn-Mg 系合金焊缝时效特性的影响

用测定硬度方法、X 射线小角度散射法及透射电子显微镜对 Al-4.5%Zn-1.2%Mg、Al-3%Zn-3%Mg 及 Al-2%Zn-4%Mg 合金的焊缝时效特性进行了研究。Al-Zn-Mg 系合金的镁含量越高,焊后的焊缝硬度值就越高。将焊缝在室温下或40℃下时效,其硬度值和 G.P.区体积分数,随着锌在 Al-Zn-Mg 系合金中含量的提高而增加。另一方面,在135℃下时效时,高镁含量的 Al-Zn-Mg 系合金具有较高的硬度值。冷却速度对 Al-3%Zn-3%Mg 和 Al-2%Zn-4%Mg 合金焊缝时效特性的影响较 Al-4.5%Zn-1.2%Mg 合金明显。     

形变热处理对Cu-Cr-Zr合金时效组织和性能的影响

通过对Cu-1．0Cr-0．2Zr合金固溶处理、冷轧以及随后的时效处理工艺,研究形变及时效过程对材料力学性能、导电性能及其组织结构的影响规律。结果表明：研究合金具有很强的时效强化效应;时效前的预冷变形能显著提高Cu-1．0Cr-0、2Zr合金的力学性能而保持较高的导电性;在最佳的形变热处理工艺条件下其合金的抗拉强度和屈服强度分别达到了527．0和487、0MPa,伸长率为12．3％,电导率为82、0％IACS。合金力学性能的提高与电学性能的小幅降低主要是由时效过程的固溶体贫化、基体的回复与再结晶以及新相的析出三个因素控制,其中细小弥散均匀分布的析出相是获得高的力学性能和导电性能的重要影响因素。     

时效热处理对K487合金组织和性能的影响

研究了时效处理对K487合金组织和性能的影响.结果表明,在850℃时效时,合金具有很好的室温和高温性能稳定性:在900℃时效时,该合金室温性能基本稳定,合金的高温拉伸塑性提高,屈服强度略有下降,900℃x50h时效时合金性能依然保持在良好水平之上;在950℃时效时,随着时效时间的延长,γ相长大并且由球形向立方形转变,针状μ相减少,条块状μ相增多,合金高温拉伸抗拉强度增大,屈服强度下降,塑性提高,在900℃×50h时效时合金具有良好的综合性能,能够满足内涵尾喷管铸件的使用要求.     

双重时效的低温形变热处理对Al-Mg-Si-RE合金力学性能的影响

研究了双重时效的低温形变热处理（ＬＴＨＴ）对ＡｌＭｇＳｉＲＥ合金力学性能的影响。双重时效的低温形变热处理使ＡｌＭｇＳｉＲＥ合金获得抗拉强度σｂ＝３５０ＭＰａ,σ０．２＝２９１ＭＰａ和延伸率δ＝６％的最佳综合力学性能。显然用这种处理工艺比用固溶淬火＋时效的普通热处理工艺优越。研究表明,双重时效的低温形变热处理是有效提高ＲＥＡｌ合金强度的一种值得推广的工艺。     

Pd-Ag-Sn-In-Zn合金时效特性

研究了不同时效工艺对Pd-Ag-Sn-In-Zn合金的力学性能、电学性能及显微组织和相结构的影响.结果表明:固溶-冷变形后合金的时效过程由过饱和固溶体的析出和基体的再结晶两个过程控制;合金高强度主要来源于加工硬化和第二相的析出强化,合金的电阻率变化主要受时效过程中再结晶和析出过程的综合影响.     

时效热处理对α挤压态TiAl合金显微组织的影响

研究了不同时效热处理后挤压态γ-TiAl合金在高温期间显微组织的稳定性.结果表明:在1 330 ℃将Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.15B合金挤压得到近片层组织,将α单相区热处理后得到全片层组织,在700～1 000 ℃停留不同时间后进行时效处理,从平行挤压方向上观察,在全片层晶界处出现细小γ晶粒,随着时效时间的延长,γ晶粒增大,其体积分数增加;全片层晶粒晶界处的非连续界面处首先发生不连续粗化,最终转变为拉长的γ晶粒,然后层片晶团内部各片层之间的连续界面处发生连续粗化,具有小曲率的薄α2片层开始以逐步变薄的方式断开和溶解,γ片层得到粗化.     

形变热处理对д16合金时效动力学及机械性能的影响

对于铝合金,按照淬火——冷加工硬化——时效的方式最详细地研究了低温形变热处理。近几年研究的结果证明,为了强化铝合金,可以采用高温形变热处理【2】及低温形变热处理:在低温形变热处理过程中可采用100～200℃温度(在此温度下可加速固溶体分解过程)的塑性变形【1】。     

Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金的时效热处理工艺优化

采用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪以及维氏硬度计等,研究了时效热处理工艺对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金的组织和性能的影响。结果表明,时效热处理能够明显改善Mg-Gd-Y-Nd-Zr镁合金的组织和力学性能,时效时合金晶粒内部析出细小弥散的化合物,随着时效温度升高,硬度升高,但是时效温度过高或时间过长会出现过时效现象,导致硬度降低。固溶处理后的最佳时效热处理工艺为200℃×16h,合金的硬度值(HV)达到73.38。     

时效对Al-Li-Cu-Mg-Zr合金力学性能及阻尼特性的影响

对Al-Li-Cu-Mg-Zr合金8090热轧板材进行了不同的时效处理，测试了该合金在不同时效状态下的力学性能和阻尼特性。结果表明：该合金在不同时效状态下，其力学性能有明显差异，阻尼特性也有较大差别。通过调整合金的时效工艺可改变该合金的阻尼特性。     

Cu-Ni-Si-Mg合金的时效特性

通过电导率、硬度、XRD、动力学4个方面研究Cu-2.4Ni-0.57Si-0.1Mg合金4种工艺下最佳的电导率与硬度配合.结果表明,试验合金经过热轧后在450℃时效4h的硬度和电导率的配合最佳,综合性能达到最高点;通过时效处理从过饱和固溶体中析出Ni2Si相,使合金导电性上升,同时硬度也可大幅度提高.随着温度和时间的增加,发生了过时效现象,析出相长大,失去共格特征,Ni2Si又逐渐溶解到基体中,缺陷也逐渐减少,导致硬度显著下降.     

Sc、Ti及短时时效热处理对Al-Si合金性能的影响

通过在Al-Si合金中加入Sc和Ti元素,经过180℃×2 h或220℃×3 h短时时效热处理来调控铸造Al-Si合金的导热、热膨胀及力学性能。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)等方法观察合金元素及短时时效热处理对铸造Al-Si合金组织演化的影响,并建立微观组织与材料导热系数、热膨胀系数和力学性能之间的关系。结果表明,Si含量的增加能促进粗大初生Si相的析出,弱化Al-Si合金的导热和力学性能,抑制材料的热膨胀程度。Sc或Ti的加入能抑制初生Si相的粗化,细化次生Si相,提升Al-12Si合金的抗拉强度;同时,可以降低材料的热膨胀系数。短时时效热处理可缓解材料元素偏聚现象,显著提升Al-Si合金导热系数,但会降低铸造Al-Si-(Sc, Ti)合金的导热系数。     

固溶时效热处理对A286合金组织演变规律的影响

对A286铁基高温合金进行固溶温度+时效两段式热处理工艺优化研究。采用固溶热处理制度为930~1020℃/4 h/WC,固溶时间为0~4 h。合金时效研究采用640~790℃/4 h/AC热处理;在时效温度730℃条件下,研究0~16 h时效时间对合金组织及性能的影响。结果表明:随着固溶温度上升和时间延长,合金晶粒尺寸有一定程度长大,但硬度逐渐下降;随着时效温度提高及时间延长,合金的硬度先升高而后降低;在固溶热处理过程中,合金随着固溶处理温度提高及时间的延长,γ'相回溶入基体;当固溶后的时效温度提高至700℃才析出γ'强化相;随着时效时间延长,析出的γ'强化相发生粗化;合金时效γ'强化相粗化过程符合Ostwald熟化长大规律,计算值与实际值相关系数大于97%;同时,确定了最佳的热处理工艺制度。     

Cu-Zr-Te合金的时效特性研究

在Cu-Zr-Cr合金中采用Te元素代替合金中的Cr元素,从而避免了Cr6 可能产生的危害。分别对两种状态的Cu-Zr-Te合金进行时效工艺的研究,并采用扫描电镜(SEM)和能谱(EDM)分析了析出相的形貌和成分,以及时效工艺对合金材料的电性能及力学性能的影响。固溶 冷变形处理后的合金材料,在500℃下保温60min时效处理能使合金的综合性能优异。     

LD10合金的时效特性

测定了１８０℃和２３６℃时效状态ＬＤ１０合金的时效硬化曲线，并结合不同时效态下合金显微组织结构，探讨了ＬＤ１０合金时效脱溶过程以及脱溶物的种类，认为合金晶界处的局部脱溶产生的无沉淀带和晶界平衡相是造成合金抗晶界腐蚀性能低的主要原因。     

Cu-Zn-Cr合金时效特性的研究

采用半连续铸造制成了Cu-17Zn-0.4Cr合金（质量分数,%）,通过硬度、强度测定和显微组织的观察,对不同热轧态Cu-17Zn-0.4Cr合金进行了研究.结果表明：Cu-Zn-Cr合金是典型的时效强化型合金;在本实验条件下,该合金较好的加工工艺为快速热轧淬火（开轧温度为930℃）＋450℃时效1h;快速热轧淬火工艺具有保留加工强化的作用.     

Cu-Ag-Cr合金时效特性的研究

研究了时效参数和变形量对Cu-0.1Ag-0.46Cr合金性能的影响.结果表明:合金经940℃×20min固溶后,在520℃时效1h可获得较高的电导率和硬度.时效前对合金加以冷变形可以显著提高其显微硬度,合金经60%变形后在480℃时效30min时,峰值硬度可达146.71HV,电导率可达52.9MS/m,而固溶后直接时效分别仅为123.59HV和46MS/m.而合金固溶后淬入650℃碱浴中保温20s可使合金的显微硬度和电导率均有所提高.