不同热处理工艺对GH4169合金组织及性能的影响

研究了3种不同热处理工艺对GH4169合金组织和性能的影响。结果表明,3种热处理对晶粒大小没有明显影响,而主要改变δ相的析出量以及分布。通过HST处理后在晶界以及晶内可获得较多的δ相;通过DA处理的组织晶界处较平滑,几乎没有δ相析出;而通过ST处理的δ相主要析出于晶界,数量介于两者之间。在650℃,725MPa的蠕变条件下,通过DA处理可获得更长的蠕变寿命和断裂延伸率,而ST处理后的合金寿命最短。对合金蠕变后的试样观察发现:δ相的数量、分布对合金蠕变性能有着重要的影响。     

热处理制度对GH4169G合金微观组织与蠕变性能的影响

对等温锻造GH4169G合金进行不同条件热处理和蠕变性能测试,研究热处理制度对合金组织与蠕变性能的影响。结果表明:经直接时效和标准热处理后,ITF-GH4169G合金中的δ相具有粒状或针状形态,其中,标准热处理期间合金中元素Fe和Cr富集于近晶界区域。与标准热处理合金相比,直接时效态合金在蠕变期间晶内发生位错的单取向或双取向滑移,可减缓应力集中、延迟裂纹的萌生与扩展。而标准热处理态合金中形成的针状δ相可削弱晶界的结合强度,并促使晶界处发生裂纹的萌生与扩展。     

径锻GH4169合金不同部位的组织及性能研究

研究了标准热处理的径锻GH4169合金不同部位的组织与性能差别。结果表明:边缘处晶粒最细,晶界δ相析出量最大,而1/2R和中心处差别不大;在边缘晶界的交汇处发现较多的碳化物。设定650℃,725MPa的蠕变条件,边缘处的试样蠕变寿命最短,而1/2R和中心部位的试样寿命相差不大;对3个部位蠕变的试样观察发现,边缘处δ相数量最多,且晶界处存在较多孔洞。晶粒的细化未能提高合金的蠕变寿命,而边缘晶界孔洞的存在会显著降低其蠕变寿命。     

热处理工艺对Inconel 718C改型合金组织和性能的影响

通过力学性能检测、X射线衍射、光学和扫描电镜观察,研究了热处理工艺对改型Inconel 718C镍基高温合金微观组织、拉伸性能、持久性能以及蠕变行为的影响.结果表明,较高温度均匀化热处理可显著改善合金中元素的偏析,可消除合金中的Laves相.均匀化温度较低时残存少量Laves相,对合金强度无影响,但严重降低合金的塑性和700℃/620 MPa时的持久寿命.在中间热处理过程中,晶界δ相的析出显著降低合金的室温和700℃拉伸强度和塑性;δ相的析出增大了合金的稳态蠕变速率,加速了蠕变第三阶段的发生,这主要是由于在蠕变过程中δ相附近微孔聚集长大所致.     

Ca对超轻Mg-Li-Al合金显微组织和力学性能的影响

本试验熔制了Mg-5,9,16%Li-2%Al合金,研究了添加不同Ca含量对合金组织和性能的影响.通过显微观察可知,元素Ca对显微组织中的α相(hcp)和β相(bcc)有细化作用.通过EPMA分析可知,Ca主要富集在晶界处,合金中的晶界网格为Ca和Al的富集物,为Al2Ca化合物.显微组织细化机理可以认为,由于Ca在晶界处的吸附作用极大的抑制了晶粒的长大而使其细化.室温下进行拉伸测试,结果表明,添加1?可以提高合金的强度,却降低合金的塑性,分别是因为元素Ca的细化作用和晶界处Al2Ca具有脆性的原因.     

锆元素对Mg_(97)Y_2Zn_1镁合金微观组织和力学性能的影响(英文)

研究锆元素对Mg97Y2Zn1镁合金微观组织和力学性能的影响。锆元素的添加可以细化铸态Mg97Y2Zn1合金的组织。在挤压过程中,Mg97Y2Zn1镁合金在原始晶界和第二相周围优先形核。锆元素的添加促进合金的再结晶过程,这是因为锆元素的添加使合金形成更多的晶界,从而提高了再结晶的形核率。此外,锆元素的添加还能够提高合金的强度和伸长率等力学性能。     

La对7136铝合金微观组织与性能的影响

在7136铝合金中添加不同含量的La元素,通过铸态组织观察、力学性能测试、扫描电镜及透射电镜分析等,研究了La元素对7136铝合金组织与性能的影响。结果表明:添加La后,由于La元素原子半径远大于Al元素原子半径,La元素富集在晶界处形成异质形核核心,使晶界熔断、缩小,并成为结晶核心,增加形核率,细化晶粒,提高合金性能;同时La可与合金形成不同键合作用的多种La-Al稀土化合物,其相粒子强烈扎住位错,使合金晶粒及其相邻晶粒难以滑移,再次提高合金性能;添加0.35%La的7136铝合金单级时效时间明显缩短,硬化率提高;伸长率为11.73%,比无添加La的7136合金增加了30.5%。     

Ru对一种高Re单晶高温合金γ/γ′相中元素分布及高温蠕变性能的影响

研究了不同Ru含量(质量分数,0%和2%)的高Re镍基单晶高温合金在1120℃/140 MPa条件下的蠕变性能,采用SEM、STEM/TEM以及EDS等方法分析了Ru对合金γ/γ′相组织、合金元素成分分配比、蠕变变形组织和位错形态的影响。结果表明,与无Ru合金相比,含Ru合金γ′尺寸更为细小,γ相通道更窄,γ/γ′两相中对TCP相析出有重要影响的Re、Mo和Cr元素分配更加均匀。Ru通过减小γ′相尺寸和γ相通道宽度,降低γ/γ′界面平均位错间距,抑制蠕变加载过程中TCP相析出,显著提高合金的高温蠕变性能。     

Ru对一种第四代单晶高温合金γ/γ′相中元素分布及高温蠕变性能的影响

摘 要: 研究了不同Ru含量（0和2wt.%）的高Re镍基单晶高温合金在1120 ℃/140 MPa条件下的蠕变性能,采用SEM、STEM/TEM以及EDS等方法分析了Ru对合金γ/γ′相组织、合金元素成分分配比、蠕变变形组织和位错形态的影响。结果表明,与无Ru合金相比,含Ru合金γ′尺寸更为细小,γ相通道更窄,γ/γ′两相中对TCP相析出有重要影响的Re、Mo和Cr元素分配更加均匀。Ru通过降低γ′相和γ相通道尺寸,降低γ/γ′界面平均位错间距,抑制蠕变加载过程中TCP相析出,显著提高合金的高温蠕变性能。本文研究结果对认识单晶合金高温蠕变过程中Ru的强化机理方面具有理论指导意义。     

Re对单晶镍基合金蠕变行为的影响

通过对有Re和无Re单晶镍基合金进行蠕变性能测定,结合组织形貌观察,研究了Re对单晶镍基合金蠕变行为的影响.结果表明,Re可有效提高合金的高温蠕变抗力,与无Re单晶合金相比较,加入2%的Re后,可使合金在高温低应力条件下的蠕变寿命有较大幅度的提高,计算出2%的Re合金在稳态蠕变期间的蠕变激活能Q=478.6 kJ/mol,应力指数n=5.1.合金在蠕变初期的变形特征是(1/2)<110>位错在基体通道中滑移,运动位错相遇发生位错反应,在γ、γ'两相界面处形成位错网,可提高合金的蠕变抗力.蠕变后期,合金的变形机制是<110>超位错切入筏状γ'相内.     

Cu对Sn-Bi焊料压入蠕变性能及显微组织的影响

以纯Sn、纯Bi、纯Cu制得Sn-Bi和Sn-Bi-Cu合金.通过压入蠕变试验得到两种合金的蠕变曲线,总结了压入蠕变随着载荷和温度的变化规律.利用X射线衍射和扫描电镜对合金的物相组成和蠕变前后的显微组织进行分析,研究了Cu元素对Sn-Bi合金压入蠕变性能及显微组织的影响.结果表明,添加Cu元素可提高Sn-Bi合金焊料的抗蠕变性能.蠕变前,Sn-Bi合金中析出相为独立存在的颗粒状Bi,加入Cu后有块状的Cu6Sn5和发亮的少量颗粒状Bi析出;蠕变后,Sn-Bi合金中析出的Bi相变得细小并弥散分布于基体中,添加Cu后的合金中由于发生再结晶,块状析出相边缘变得光滑且有小块状Cu6Sn5,但含Bi的析出相几乎没有了.     

Sc对Al-Mg-Mn-Cr-Ti晶间腐蚀性能的影响

对不同稀土钪添加量的Al-Mg-Mn-Cr-Ti合金晶间腐蚀性能进行了测试,并采用OM,SEM和EDS对其组织进行了观察.结果表明,微量添加到Al-Mg-Mn-Cr-Ti合金中的Sc元素,可降低合金发生晶间腐蚀的倾向性.钪影响Al-Mg-Mn-Cr-Ti合金晶间腐蚀性能的原因是,钪的添加细化了合金凝固组织,减少了杂质元素Fe、Si等在晶界的偏聚浓度,改变了合金凝固过程中β相的形态与分布.钪的添加,使合金晶界区发生电化学腐蚀程度减弱,提高了合金晶间腐蚀抗力.     

合金元素Cu对Zr-Sn-Nb合金淬火及时效过程微观组织的影响

通过光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对Zr-Sn-Nb系两种合金淬火时效样品进行观察分析,研究了合金元素Cu对锆合金淬火后微观组织的影响及在时效过程中对第二相析出规律影响。结果表明:淬火态样品中没有第二相析出,且Cu元素的添加可以细化晶粒及淬火板条组织,提高合金硬度;经过时效处理后,第二相首先在晶界位置析出;随着保温时间的延长,合金元素扩散充分。透射电镜结果显示,Cu元素促进第二相形核析出以及细化第二相尺寸。     

元素Re对镍基单晶合金中温蠕变行为的影响

通过对有/无元素Re合金进行蠕变曲线测定及组织形貌观察,研究了元素Re对镍基单晶合金中温蠕变行为的影响。结果表明:与无Re合金相比,4.5%Re合金在中温/高应力条件下具有良好的蠕变抗力。蠕变期间无Re合金中的#’相转变成串状,而4.5Re合金中的#’相仍保持立方体形貌,有/无元素Re合金在中温蠕变期间的变形机制均为<110>超位错剪切#’相,切入#’相的超位错可在{111}面滑移,或在{111}面分解形成{112}超肖克莱不全位错+(SISF)的位错组态,抑制其交滑移;其中,4.5%Re合金中切入#’相的<110>超位错可由{111}面交滑移至(100)面,形成K-W锁,是使合金具有良好蠕变抗力的重要原因之一。     

电缆用Al-Fe合金抗压蠕变及力学性能的工艺研究

通过导电率测试、金相显微镜、扫描电镜及压蠕变等力学性能测试,研究不同铸造及挤压工艺条件下,合金元素对Al-Fe系合金微观组织及抗压蠕变等力学性能的影响。结果表明:热顶半连续铸造较金属型铸造冷却速度快,可获得晶粒细小均匀的铸态组织,Cu可细化其铸态枝晶结构;相比金属型工艺,热顶半连续铸锭挤压棒材内部Al3Fe初生相细小弥散,其抗拉强度和导电率同时大幅提高;热顶半连续铸造工艺、添加Zr和Cu均可提高Al-Fe合金挤压棒材的抗压蠕变性能。     

新型铝钛基汽车轮毂材料的高温蠕变抗性研究

在Al-8Ti系钛铝基汽车轮毂材料中添加不同含量的合金元素Sr或Sb,并进行了显微组织、物相组成和高温蠕变抗性的测试与分析。结果表明,在Al-8Ti中添加合金元素Sr或Sb,可细化晶粒,提高高温蠕变抗性,尤其是复合添加0.5wt%Sr和0.3wt%Sb的改善效果最明显。与未添加合金元素的Al-8Ti合金相比,复合添加0.5wt%Sr和0.3wt%Sb可使合金平均晶粒尺寸减小58.5%,使蠕变激活能增加62.8%。     

Effect of Nd and Yb on the Microstructure and Mechanical Properties of Mg-Zn-Zr Alloy

研究了稀土元素Nd、Yb对Mg-5.5Zn-0.6Zr合金组织与性能的影响。结果表明:单独添加Nd或Yb元素后,试验合金的组织明显细化,同时在晶界处形成了γ((Mg,Nd)Zn2)或γ((Mg,Yb)Zn2)三元稀土相;而复合添加Nd和Yb元素后,试验合金的组织不但没有细化,而且在晶界处形成了呈网状分布的γ((Mg,Nd+Yb)Zn2)四元稀土相,并且晶界变宽。经过T4固溶处理后,Mg-5.5Zn-0.6Zr合金中的共晶组织完全溶入基体,而添加Nd、Yb元素后的Mg-5.5Zn-0.6Zr合金晶界处仍有未溶的化合物相存在。其中,添加Yb元素后的Mg-5.5Zn-0.6Zr合金经固溶处理后在晶界处形成了一种新的Mg-Zn-Yb三元球状颗粒相,其常温下的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到了255.6 MPa、163.6 MPa和17.4%,这主要是因为加入稀土元素Yb后固溶处理产生了复合强化效果。在高温条件下,复合添加稀土元素Nb、Yb后的试验合金具有很好的热稳定性,但其高温塑性比较差。     

稀土元素Nd、Yb对Mg-Zn-Zr合金组织与性能的影响(英文)

研究了稀土元素Nd、Yb对Mg-5.5Zn-0.6Zr合金组织与性能的影响。结果表明:单独添加Nd或Yb元素后,试验合金的组织明显细化,同时在晶界处形成了γ((Mg,Nd)Zn2)或γ((Mg,Yb)Zn2)三元稀土相;而复合添加Nd和Yb元素后,试验合金的组织不但没有细化,而且在晶界处形成了呈网状分布的γ((Mg,Nd+Yb)Zn2)四元稀土相,并且晶界变宽。经过T4固溶处理后,Mg-5.5Zn-0.6Zr合金中的共晶组织完全溶入基体,而添加Nd、Yb元素后的Mg-5.5Zn-0.6Zr合金晶界处仍有未溶的化合物相存在。其中,添加Yb元素后的Mg-5.5Zn-0.6Zr合金经固溶处理后在晶界处形成了一种新的Mg-Zn-Yb三元球状颗粒相,其常温下的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到了255.6 MPa、163.6 MPa和17.4%,这主要是因为加入稀土元素Yb后固溶处理产生了复合强化效果。在高温条件下,复合添加稀土元素Nb、Yb后的试验合金具有很好的热稳定性,但其高温塑性比较差。     

元素C对β-TiAl合金高温压缩及蠕变性能的影响（英文）

C元素是提高金属材料高温性能的重要元素之一。研究C元素对β-TiAl合金(Ti-45Al-3Fe-2Mo,摩尔分数,%)的高温压缩性能(750~850℃)及蠕变性能(750℃,150~300 MPa)的影响。结果表明,C元素的加入明显提高β-TiAl合金的高温压缩强度及蠕变抗力。添加C元素后,在β-TiAl合金中形成了纳米尺度的Ti3Al C碳化物相,碳化物可以钉扎位错,从而大幅提高材料的高温性能。同时,C元素的添加还降低β相含量,细化层片结构,引起固溶强化,这些因素的共同作用都有效提高合金的高温性能。     

一种含Re单晶镍基合金的组织结构与蠕变性能

通过组织形貌观察及蠕变曲线测定,研究了一种含Re镍基单晶合金在高温的蠕变行为。结果表明,合金经完全热处理后的组织结构是立方γ′相以共格方式嵌镶在γ基体中。在试验的温度和应力范围内,与无Re合金相比较,含Re合金有较好的蠕变抗力及较长的蠕变寿命,并测算出合金在稳态期间的蠕变激活能与应力指数。通过分析位错攀移越过筏状γ′相及影响合金应变速率的因素,研究了合金在稳态蠕变期间的变形机制,其中,元素Re溶入γ基体后可有效阻碍位错运动,降低合金的应变速率,是使合金具有较低应变速率和较长蠕变寿命的主要原因。