时效工艺对Ti-Ni-V形状记忆合金显微组织和超弹性的影响

采用TEM和拉伸实验研究经300、400和500℃分别时效0.5-100 h后,时效温度和时效时间对Ti-50.8Ni-0.5V(摩尔分数,%)形状记忆合金室温显微组织和超弹性(SE)的影响。结果表明,时效温度对合金析出相形貌和SE特性的影响比时效时间显著。随时效温度的升高,合金中Ti3Ni4析出物形态由颗粒状向针状再向粗片状演变,合金的应力诱发马氏体相变临界应力(σM)降低,SE特性变差。300℃时效态合金的σM最大,SE最好;500℃时效态合金的σM最小,SE最差。随时效时间的延长,300℃时效态合金的SE特性稳定,σM和超弹性能耗降低;400和500℃时效态合金的超弹性残余应变增加,SE特性逐渐消失。     

时效处理对钛镍合金丝材超弹性的影响

通过差示扫描量热法测试和拉伸测试等手段,研究了时效处理对钛镍形状记忆合金丝材超弹性的影响。研究结果表明,在400℃、450℃和500 ℃时效,随时效时间延长,合金的超弹性下降,短时时效易获得良好的超弹性;随时效温度升高,合金的超弹性下降,低温时效易获得良好的超弹性。在400℃、450℃和500 ℃时效,随时效时间延长,马氏体-奥氏体逆相变终了温度Af点逐渐升高,R′相相变峰值温度R′p和M相逆相变峰值温度Ap点升高,R相变吸热峰面积逐渐减小。随时效温度升高,马氏体逆相变终了温度Af点降低,R′相相变峰值温度R′p点升高,R相变吸热峰和M相逆相变趋于合并,R相吸热变峰面积增加。     

Ti-10V-2Fe-3Al合金低温时效的相变行为及其对力学性能的影响研究

本文研究了低温时效对Ti-10V-2Fe-3Al合金相变行为和力学性能的影响。时效形貌观察显示,随时效时间的增加,在β基体中持续析出等温ω相粒子及发生等温马氏体相变;当时效时间超过4h后,ω粒子逐渐消失,但等温马氏体相变继续进行。拉伸测试结果显示,经0.5h时效后,样品的塑性最好,屈服强度较低;延长时效时间,塑性急剧下降,强度持续增加。超过4h后,塑性开始缓慢回升,强度仍然增加。分析表明,0.5h时效样品良好的塑性源于拉伸时的相变诱发塑性效应;ω相的脆化作用和等温马氏体相变对β基体的消耗使得样品的塑性降低,强度增加;当时效时间大于4h后,ω相的消失以及大量等温马氏体的形成有利于塑性回升及强度增加。     

ZL210A铸造铝合金热处理时效温度的研究

采用性能测试、透射电镜分析、扫描电镜观察等方法研究了不同时效温度对ZL210A合金砂型试样力学性能、微观组织和断口形貌的影响.结果表明,合金试样强度和硬度值随时效温度的升高先上升后下降,当时效温度为170 ℃时达最大值.试样伸长率随着时效温度的升高则下降,其后在6%趋于稳定;时效温度对合金微观组织有显著的影响,当时效温度170 ℃时,合金的强化效果最好,主要析出相为θ″相;不同时效温度下,合金试样的断裂方式主要为穿晶断裂,呈现出较好的韧性.     

工艺参数对2124合金蠕变时效成形的影响

对2124铝合金板状试样在185℃,时效5～15 h及试验应力为150～250 MPa条件下,采用RWS50型电子式蠕变松弛试验机进行拉伸蠕变时效成形试验,得到了不同时效时间和试验应力下材料的蠕变应变.通过金相观察、硬度(HV)测试等方法,在185℃×8 h、185℃×12 h,试验应力为200～250 MPa条件下,得到了材料蠕变时效后的金相组织和室温硬度.结果表明,时效时间和试验应力对材料的成形有较大的影响.在185℃×(0～15)h,200 MPa应力条件下,材料的硬度随时效时间的增加而增加.在15 h时,材料达到最大硬度(HV)为136.7.蠕变速率、应变量和晶粒尺寸随时效时间、试验应力的增加而增大.     

LSPwC对时效后GH3044合金疲劳性能的影响

目的 修复发生时效退化现象的GH3044合金,从而提高其使用寿命。方法 采用无保护层激光冲击强化（LSPwC）工艺处理GH3044合金时效试样,分析了该工艺处理前后试样表面的物相变化情况,研究了时效以及激光强化工艺对合金表层微观组织的影响,对比了激光强化前后合金试样高温应力松弛和疲劳寿命变化情况。结果 合金试样经过1200 ℃固溶处理后,其表面相为单相γ奥氏体以及WC,处理前后试样表面主要相组成不变,均为奥氏体和Cr23C6。经过时效处理100 h后,GH3044合金沿晶析出大量尺寸较大的碳化物,表面残余应力值约为-28.5 MPa,疲劳寿命约为1.013×106。通过LSPwC处理后,碳化物链式分布被打破,分布更加均匀弥散,表面残余应力值约为-479.3 MPa,其疲劳寿命提高至3.448×106,为时效试样的2.4倍;经过800 ℃保温120 min处理,试样表面残余应力为-324.2 MPa,下降约32%,说明该强化工艺处理后的试样具有较好的热稳定性。结论 LSPwC能够有效提高时效退化GH3044合金的疲劳性能。     

热处理对新型高强度钛合金微观组织和力学性能的影响

以一种新型Ti-Al-Mo-V-Cr-Sn系高强度钛合金为研究对象,通过透射电镜观察合金经不同温度固溶和时效处理的微观组织,并利用拉伸试验机对合金力学性能进行分析。结果表明:合金经900℃×1 h固溶处理可以获得β相,且随时效处理进行,合金逐渐析出α相,时效温度决定了合金析出相的种类和数量;随时效温度升高,合金中的α相逐渐转变为β相,α相体积分数减小,而α相宽度增加且α相逐渐变粗变长,随时效温度升高,合金抗拉应力和屈服应力均减小。     

7050高强铝合金铆钉丝材T73双级时效工艺

针对国产7050高强铝合金铆钉丝材,采用室温拉伸、室温剪切、镦粗试验的方法,研究了经177～182℃不同二级时效时间后7050铝合金丝材的性能。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察合金不同时效工艺下断口组织和析出相形貌特征。结果表明,拉伸强度和剪切强度随二级时效温度的升高、二级时效时间的延长逐渐降低,剪切强度低于330 MPa时镦粗试样不开裂。TEM微观组织显示,随二级时效温度的升高、时间的延长析出相形貌变化不大,但析出相的尺寸随时效温度的升高逐渐长大、间距逐渐增大;拉伸断口形貌显示,二级时效的断裂方式均为韧窝断裂和沿晶断裂的混合断裂模式,随二级时效温度的升高和保温时间的延长,断口中韧窝数量逐渐增加且尺寸变大,沿晶断裂逐渐减少。     

2A14铝合金挤压棒材的热处理工艺

采用显微硬度测试、电导率测试、拉伸力学性能测试以及透射电镜观察,研究时效温度和时效时间对2A14大规格铝合金棒材力学性能和电导率的影响规律。结果表明:在相同的时效时间下,合金电导率随时效温度升高而逐渐升高;在相同的时效温度下,合金电导率随时效时间的延长而逐渐升高。固溶态2A14合金中存在与Al6Mn晶体结构相近的Al12(MnCu)3Si2粒子,此Al12(MnCu)3Si2粒子在合金再结晶过程中影响晶界迁移,抑制晶粒在固溶过程中的长大效应;时效后,合金中主要的强化相为S'相,但在140℃(或低于400℃)时效12 h的合金中,强化相数量较少,合金性能与固溶态接近;经160℃、12 h时效后,合金具有较好的综合力学性能,其抗拉强度和屈服强度分别为509 MPa和452 MPa,伸长率为10.1%;在180℃、12 h时效条件下处理后,合金中的S'相会明显粗化,屈服强度和抗拉强度大幅下降,伸长率升高,表现出明显的过时效特征。     

Ti-Ni-V形状记忆合金超弹性研究

采用拉伸和应力-应变循环实验研究了退火温度、时效温度、时效时间、形变温度和应力-应变循环对Ti-50.8Ni-0.5V(原子分数,%)形状记忆合金超弹性(SE)的影响。随退火温度的升高,合金的应力诱发马氏体临界应力(σM)先减小后增大,超弹性残留应变(εR)先增大后减小再增大,为了获得优异的室温SE,退火温度应取500~600℃。随时效温度的升高,合金的σM降低,εR增加,SE变差;随时效时间延长,300℃时效态合金的SE稳定,400和500℃时效态合金的SE变差。随形变温度的升高,σM增加,SE改善。随循环次数增加,400℃退火态合金的SE稳定;500℃退火态合金的σM降低;600℃退火态合金的SE由非线性向线性转变。     

固溶工艺对6061铝合金组织和拉伸性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验等方法,研究了固溶处理工艺对6061铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,随固溶时间的延长和固溶温度的升高,合金中可溶第二相粒子逐渐溶解,再结晶增强,晶粒细化,合金拉伸性能升高;进一步延长固溶时间和提高固溶温度,合金晶粒粗化,合金强度下降。热处理后残留粗大第二相粒子的多少和合金晶粒大小是影响合金拉伸性能和断口形貌的主要因素。时效工艺为180 ℃×8 h条件下,6061铝合金的最佳固溶工艺为535 ℃×80 min。     

固溶处理对新型镍钴基高温合金显微组织及力学性能的影响

采用OM、SEM和拉伸试验等研究了固溶温度和固溶时间对新型镍钴基高温合金组织及力学性能的影响。结果表明,晶粒尺寸变化与一次γ′相含量变化一致,固溶温度低于1110℃时,随着固溶温度升高或固溶时间延长,残留的一次γ′相钉扎晶界,晶粒尺寸增加较缓。固溶温度为1110℃时,延长固溶时间至4 h时,一次γ′相基本回溶,晶粒尺寸迅速增加,进一步延长固溶时间至6 h时,晶粒尺寸增加减缓,即合金中一次γ′相的全溶温度为1110℃。合金在1100℃固溶4 h和双级时效处理(670℃×24 h,空冷+780℃×16 h,空冷)后的抗拉强度和屈服强度达到最大值,分别为1584 MPa和1104 MPa。因此,合金的固溶温度宜选取为1100℃,固溶时间宜选取为4 h。     

7AXX铝合金的热处理工艺

采用正交设计试验法研究了7AXX铝合金热处理工艺,结果表明:固溶温度为470℃保温时间为1 h时合金中的过剩相已得到充分溶解。双级时效中对于材料布氏硬度值的影响因子先后顺序应为:终时效温度、终时效时间、预时效时间、预时效温度。7AXX铝合金双级时效的四因素中终时效温度是影响最终性能的主要因素,随着合金终时效温度的升高材料硬度降低。经470℃×1 h固溶+110℃×4 h+150℃×8 h热处理后,合金抗拉强度为750.27 MPa;屈服强度为562.57 MPa;断后伸长率为26.43%。     

热处理工艺对含Er压铸Al-Si-Mg合金组织及性能的影响

以含Er的压铸Al-Si-Mg合金为研究对象,通过拉伸性能测试、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)及透射电镜(TEM)分析及定量统计,分析研究了不同固溶、时效工艺对合金组织及性能的影响。结果表明:双级固溶有利于一次相回溶至基体,使合金的塑性提高;固溶温度、时间的提高能够增加固溶到基体中的溶质原子和一次相的数量。Al-Si-Mg合金峰时效时,主要的强化相为β″、β′相,β′相主要表现为长条状及“T”字形。当热处理工艺为(280 ℃×3 h+530 ℃×3 h)固溶+170 ℃×3 h时效时,合金的伸长率达8.5%,具有高塑性; 热处理工艺为(280 ℃×3 h+540 ℃×10 h)固溶+170 ℃×10 h时效时,合金的抗拉强度为344 MPa,屈服强度为312 MPa,合金具有高强度。     

时效制度对新型Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响

采用X射线衍射、金相和扫描电镜等手段,结合力学性能检测和电导率测定,研究了单级时效和双级时效处理对铸态新型Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织和综合性能的影响。结果表明:随时效温度的升高和时效时间的延长,晶粒尺寸缓慢增大,电导率逐渐增加。铸态新型Al-Zn-Mg-Cu合金最佳的单级时效工艺为135 ℃×12 h,此时合金的硬度为231.8 HV0.2、抗拉强度为568 MPa、伸长率为2.8%、电导率为33.7%IACS;最佳的第二级时效制度为155 ℃×4 h,此时合金的硬度为216.9 HV0.2、抗拉强度为558.7 MPa、伸长率为4.1%、电导率为35.2%IACS。     

固溶和双级时效对反挤压2A12铝合金组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析、X射线衍射(XRD)和常温万能拉伸试验机等观察检测手段,针对由反挤压工艺制备的2A12铝合金经过不同的固溶加双级时效(T6)处理,观察并分析在不同条件下处理前、后试样的微观组织和力学性能之间的联系。结果表明:在不同的固溶温度下,得到505℃×1 h的晶粒尺寸细小且弥散相沿晶界序列排布,残留共晶相溶解较充分,力学性能佳。继而分别研究双级时效温度和时间对合金组织和性能的影响,得到在100℃×2 h+200℃×5 h时合金的抗拉强度最高,达到450. 5 MPa,伸长率为14%,晶体中析出大量强化相θ(Al2Cu)和纳米级S相(Al2CuMg),并且弥散分布着难以随温度和时间溶解的T相(Al20Cu2Mn3)。     

双级时效对变形2A12铝合金组织与性能的影响

采用拉伸试验机、扫描电镜、金相显微镜等仪器,研究了双级时效对变形2A12铝合金组织与性能的影响。结果表明:初始态2A12铝合金经495 ℃×12 h均匀化退火处理后,组织趋于均匀,析出较多弥散T相。双级时效对镦粗变形铝合金抗拉强度的提升相比单级时效有更明显的作用,且双级时效的二级时效温度和时间是提高强度的主导因素,二级时效温度不宜超过200 ℃,保温时间不宜超过6.5 h,否则会导致材料过烧,强度下降。因此2A12铝合金最佳热处理工艺为495 ℃×1 h固溶+100 ℃×2 h+180 ℃×6.5 h时效,经该工艺处理后,晶粒细化,第二相强化作用增强,材料综合性能优异。     

热处理过程中DD6单晶高温合金的组织演化规律与力学性能

研究了DD6单晶高温合金在热处理过程中的显微组织演化规律以及初熔组织的生成机理。通过研究不同固溶时效处理对γ′相形貌、尺寸分布和体积分数的影响且分析了完全热处理后合金的显微硬度和拉伸性能,从而确定了合金最佳的热处理工艺。结果表明,通过差热分析法和金相观察法确定合金的初熔温度在1300~1310 ℃。在1315 ℃固溶处理4 h,枝晶间/枝晶干γ′相尺寸趋于一致,呈立方状均匀排列。在固溶处理过程中,γ/γ′共晶组织熔化生成了不规则初熔组织。在不同的一次时效工艺下,1120 ℃时效4 h空冷后,γ′相立方度更好,尺寸分布更均匀。合金最佳的热处理工艺为1290 ℃×1 h+1300 ℃×2 h+1315 ℃×4 h, AC+1120 ℃×4 h, AC+870 ℃×32 h, AC。合金在完全热处理后,随拉伸温度从室温升高至850 ℃时,强度达到峰值,温度继续升高,强度下降;在760 ℃拉伸时塑性最差,随着拉伸温度从760 ℃升高到950 ℃,塑性提高。     

固溶时效处理对TC20钛合金α相演变和硬度的影响

采用SEM、TEM、XRD和硬度等技术对先固溶(840 ℃×0.5 h)后不同时效(460 ℃×4 h;320 ℃×15 min→460 ℃×4 h;320 ℃×10 min;460 ℃×10 min)热处理工艺的TC20合金试样进行了观察与表征,研究TC20合金的α相对时效过程中β→α相转变。结果表明:热轧态组织由α相与β相共同组成,固溶态组织相中生成了许多小尺寸α相。采用460 ℃×4 h进行处理试样内形成了片状分布的α相,采用320 ℃×15 min→460 ℃× 4 h处理试样内形成了具有更小长宽比的α相,并且该试样内的大部分α相尺寸均接近100 nm。两种时效方法形成的第二相都是α相,采用320 ℃×15 min→460 ℃×4 h处理具有尺寸更加细小的α相。当温度到达460 ℃时更多α相可以通过ω相进行形核,从而在β基体上形成致密均匀分布状态。采用320 ℃×15 min→460 ℃×4 h处理后合金中的ω相已不存在,同时析出了更多的α相,合金硬度高达503 HV,显著高于β基体的硬度,α相可以促进合金硬度的大幅提升。     

Al-12Si-6Cu-1.5Ni-0.3Cr-0.2La-0.8Ce合金双级固溶处理工艺研究

以Al-12Si-6Cu-1.5Ni-0.3Cr-0.8Ce-0.2La铸造耐热铝合金为研究对象,对其进行双级固溶处理,以及人工时效。通过OM、SEM观察以及拉伸性能测试等手段,研究不同二级固溶温度和时间对合金显微组织和力学性能的影响。结果发现,随二级固溶温度升高和固溶时间延长,合金初生Si相钝化,共晶Si和网状相溶断成颗粒状或块状,室温和高温抗拉强度呈先增加后降低的趋势,当二级固溶温度达到530℃,时间为2h时综合性能最好。对试样进行200℃×6h的时效处理,并进行室温和高温(300℃)拉伸试验,结果表明,当合金经过490℃×2h+530℃×2h+200℃×6h热处理后,室温抗拉强度达342.0MPa,高温抗拉强度达到159.9MPa。