Cr-Bi对Mg-8Zn-4Al合金铸态组织及时效沉淀相演变的影响

利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等分析手段研究了Bi、Cr-Bi复合添加对Mg-8Al-4Zn合金铸态组织及时效沉淀相演变的影响。结果表明:Cr-Bi复合添加能有效改善合金的铸态组织,使连续网状相断开呈短杆或颗粒状。Bi、Cr-Bi复合添加的合金经350℃×12 h+160℃时效,其沉淀硬化曲线呈现典型的温时效。Cr-Bi复合添加的合金时效初期硬化速率较高,20 h就达到峰值硬度的97%,时效48 h达到峰值硬度92.44 HV,过时效阶段硬度下降速度比较缓慢。Mg-8Zn-4Al-0.5Bi合金经350℃×12 h+160℃×120 h时效后主要有MgZn2、Mg3Bi2和单Bi相,呈短杆或细小颗粒状弥散分布在基体上;Cr-Bi复合添加的合金经350℃×12 h+160℃×144 h时效后,除短杆或细小颗粒状的MgZn2相外还有Cr、Al12Cr3等沉淀相,没有发现粗大的MgZn相,且沉淀相与单独添加Bi经120 h时效的合金相比更加细小、致密、弥散均匀分布。     

Effect of aging time on discontinuous precipitates,continuous precipitates and mechanical properties of AZ80A magnesium alloy

The evolution of precipitates and mechanical properties of AZ80A magnesium alloy with aging time was studied by in situ observation with SEM, TEM and tensile testing. The results show that the continuous precipitation (CP) phases near the reaction front (RF) are replaced by the discontinuous precipitation (DP) phases at the early aging stage. In DP regions, the elliptical phases coarsen obviously with the increase of aging time, which results in a slightly slow reduction of the intracrystalline hardness of DP regions. In CP regions, some small plate phases reprecipitate simultaneously with the growth of the initial precipitates, which contributes to a slight increase in the intracrystalline hardness in CP regions at the later aging stage. The aging hardening of DP regions is faster and stronger than that of CP regions. However, the age strengthening of CP regions not only compensates for the overaging softening of DP regions but also improves the strength of the alloy.     

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 为了研究含铜超低碳钢等温时效铜析出,对试验钢在950 ℃固溶,经650 ℃保温1、20、45 h和400~650 ℃保温1 h等温时效后,通过金相、扫描电镜和透射电镜观察及维氏硬度测试揭示等温时效对铜析出的影响规律。试验结果表明随着时效时间的增长,试验钢晶粒尺寸差别不大,但Cu时效析出颗粒的尺寸和形貌存在很大差异,反映在试验钢的平均硬度值发生变化：时效时间为1 h时,试验钢硬度值最高,平均硬度值达到189 HV;时效时间为20 h和45 h时硬度值降低,在160 HV左右。400~650 ℃保温1 h结果表明随着时效温度增长,试验钢的硬度呈现先上升后下降的趋势。     

等温冷却时间对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变及硬度的影响

通过OM、SEM、TEM和维氏硬度计等手段研究了不同等温冷却时间对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变、析出行为及硬度的影响,探讨了影响硬度变化的因素。结果表明,Ti-V-Mo复合微合金钢奥氏体化后在630 ℃等温冷却0~3 h,随着等温时间的延长,基体中的铁素体比例不断增加而马氏体和贝氏体比例逐渐降低,硬度呈现先升高再趋于平稳,再升高至其最大值,最后略有下降。60~1200 s时,硬度出现平台是因为纳米级(Ti, V, Mo)C粒子的沉淀强化效果能够弥补相变导致基体软化造成的硬度损失;3600 s时,硬度达到最大值为457 HV,此时纳米级(Ti, V, Mo)C粒子产生的沉淀强化效果最佳。     

铸态Al-7Si-0．3Mg合金的连续冷却析出图

采用冷却速率为0．01～3K／s的差示扫描量热法（DSC）和冷却速率更高的淬火膨胀法研究铸态Al-7Si-0．3Mg合金淬火的析出行为。在合金冷却的过程中发生了两种析出反应,高温反应开始于淬火起始温度540℃,低温反应始于400℃左右。3K／s的淬火冷却速率已经显著抑制淬火过程中相的析出。合金T6态的硬度随着淬火速率的增快而增加,这是由合金过饱和固溶度增加而导致的。通过膨胀实验和硬度实验的结果可以估计临界冷却速率大约为60K／s。通过光学显微镜观察淬火态的铸态Al-7Si-0．3Mg合金的显微组织。结果表明：根据淬火冷却速率的不同合金的显微组织由铝一硅共晶组织、铝固溶体枝晶及枝晶间的析出相组成。     

回归再时效（RRA）处理对7050铝合金的影响

采用TEM和维氏硬度计研究了回归再时效 (RRA)处理对 70 5 0铝合金的影响 ,对处理后合金试样的强度和伸长率进行了测试 ,并对试样断口在SEM下进行了观察。研究发现 ,当回归温度为 45 3K ,在回归曲线上 ,随着回归时间的延长 ,硬度值下降 ,在 36 0 0s达到硬度最低值 ;继续延长回归时间 ,硬度值上升 ,在 72 0 0s硬度值达到最大值 ,随后硬度值下降 ;在RRA曲线上 ,随着回归时间的延长 ,硬度值上升 ,在 36 0 0s达到硬度峰 ,随后硬度值下降。当回归温度为 473K时 ,虽然与在 45 3K回归和再时效行为的趋势相同 ,但在回归曲线上 ,硬度的谷值和峰值时间都提前 ,并且硬度峰值稍微降低 ;在RRA曲线上 ,硬度峰提前。TEM研究结果表明 ,70 5 0铝合金在T6状态的硬化来自GP区。在回归处理过程中硬度谷值的产生与GP区的回溶有关 ,而峰值的产生与 η′和 η相的沉淀析出有关 ;在RRA处理过程中 ,峰值的产生与 η′和 η相的沉淀析出有关。回归温度对 70 5 0铝合金的影响与GP区、η′和 η相形核和时效沉淀动力学受回归温度影响有关。经过RRA(393K× 2 2h + 45 3K× 1h + 393K× 30h)处理后合金要比T745 1处理后的强度高 19% ,而伸长率稍微降低 ,经过RRA(393K× 2 2h + 473K× 5min + 393K× 30h)处理后合金要比T745 1处理后的强     

高合金化Al-Zn-Mg-Cu系7049A合金的连续冷却析出图

研究了所有有技术价值的冷却速率范围内7049A铝合金的析出行为。冷却速率从接近平衡冷却时的慢速条件变化到形成完全超饱和固溶体的高速率,跨越了7个数量级（0．0005到5000K／s）。7049A铝合金连续冷却析出行为采用差热分析（DSC）、扫描电镜（SEM）和维氏硬度测量相结合的方法记录。冷却速率在0．0005到4K／s时,对高合金化、高强度和高淬火敏感性的变形铝合金7049A从固溶温度下的淬火析出行为采用传统的DSC方法研究。在此冷却速率范围内,至少观察到了两个放热反应：一个是在很窄的温度区间430～450℃内的高温反应;另外一个是最低到200℃且范围很宽的低温反应。这两个反应的强度随着冷却速率的增高而降低。采用快速差热分析（DFSC）和差分再加热方法（DRM）对合金淬火冷却速率从慢速到数千K／s时的析出行为进行了研究。该合金不析出沉淀相时的临界淬火速率为100～300K／s。     

在线固溶及离线热处理对压铸AZ91D镁合金组织及硬度的影响(英文)

研究在线固溶处理、离线固溶处理和时效处理对压铸AZ91D镁合金组织及硬度的影响。结果表明:在线淬火和离线时效处理可提高压铸AZ91D合金的布氏硬度,但是离线固溶处理使合金的硬度下降。通过X射线物相分析、光学显微组织分析、差热分析、扫描电镜及能谱分析,发现在线固溶和时效处理后合金的组织与压铸AZ91D的基本相同,仍由α-Mg及β-Al12Mg17组成。在压铸镁合金冷却过程中,在线固溶处理使温度急剧降低从而阻止了β-Al12Mg17相的继续析出,增强了Al元素固溶强化的效果。时效处理后,Al12Mg17从Mg的过饱和固溶体中析出并细化组织,改善了细晶强化的效果。离线的固溶处理使Al12Mg17分解,导致其固溶强化效果得到增强但是晶界强化相大幅度减少,从而使合金的硬度降低。     

Zr含量对Al-Zr合金时效析出和性能的影响

对比研究了Zr添加(0.05,0.15和0.25wt%)对Al-Zr合金固溶态和固溶轧制态时效析出行为、硬度和导电率的影响。结果表明,固溶态Al-Zr合金的晶粒尺寸随Zr含量的增加而减小,但是固溶轧制态Al-Zr合金的晶粒尺寸对Zr添加量不敏感。固溶态Al-Zr合金在350 ℃时效过程中,由于Al₃Zr沉淀相的析出,合金硬度随Zr含量增大而增大,但是更强的点阵畸变场则导致导电率降低。而在固溶轧制态合金的时效中,大量变形位错的存在促进了Al₃Zr相的析出,Al-Zr合金在250 ℃下时效具有比350 ℃时效更优的硬度和导电率的综合性能。特别是0.25wt%Zr添加的Al-Zr合金,其析出强化可以有效补偿时效过程中位错湮灭引起的硬度降低,保持较高的硬度。综合考虑,固溶轧制态Al-0.25wt%Zr合金经250 ℃时效25 h后具有最优的硬度(47.5 HV0.5)和导电率(55.6%IACS)组合。     

PRECIPITATION IN BINARY Al-Li ALLOYS

Studies were carried out on the precipitation in two sets of binary Al-Li alloys by means ofhardness tests,DSC analyses and TEM observations.When the alloys were aged for constanttime,a peak appeared on the plot of temperature dependence upon their hardness in the rangeof low temperatures,and the endothermic dissolution peak was quite distinct on the DSCcurve also at low temperatures.These are believed that an Li-rich GP zone formed in the al-loys aged at low temperatures,but no more GP zone if aging at elevated temperatures.Thehardness of the alloys raises rapidly with coarsening of δ′-phase grains.The two endothermicpeaks of δ′ dissolution on the DSC curve relate to the structural adjustment at twice of the δ′precipitation.The equilibrium δ-phase,being of higher thermal stability,nucleates and growsdirectly from the supersaturated solid solution with the aid of the gram boundary.     

Coherent strengthening of aging precipitation in rapidly solidified Cu-Cr alloy

1INTR0DUCTIONHavinghighstrengthandgoodelectricalandthermalconductivities,Cu-Cralloysareusedinanumberofengineeringapplications,suchaselectricresistanceweldingelectrode,thelinertubeofcontinuouscastingcrystallizer,integrat-edcircuitleadframe,stiltwire0felectricloco-motive.However,higherstrengthismoreandmorerequiredforc0pperalloyswiththerapiddevelopmentofelectronicindustry.Forexam-ple,tensilestrengthdb>600MPa,hardnessHV>180andconductivity>80%(IACS)arede-mandedforleadframematerialsinverylar…     

预变形对Cu-6 wt%Ag合金时效析出及性能的影响

Cu-Ag合金是具有重要应用前景的高强高导合金,其形变加工和热处理工艺的改进对性能的进一步提高具有重要作用,但热处理前预形变的作用一直未受重视。本文通过XRD物相分析、维氏硬度、电导率、金相显微镜和扫描电镜等方法,研究了预变形对固溶+时效处理的Cu-6 wt%Ag合金组织和性能的影响。结果表明,预变形促使Cu-6Ag合金发生再结晶,晶粒尺寸明显降低。同时,预变形降低了时效处理后Cu-6 wt%Ag合金的固溶量。预变形+时效处理的样品与未进行预变形的样品中均观察到非连续性析出相。预变形合金中的非连续析出相间距更小,为95±9.5nm。预变形合金的硬度稍低于未预变形合金,为85.8 HV,导电率与未预变形合金基本持平,为90.3 % IACS。     

Effects of evolution of nanoscale copper precipitation and copper content on mechanical properties of high-strength steel weld metal

Nanoscale copper precipitation in high-strength weld metal was characterised by using atom probe tomography (APT) and transmission electron microscopy. In as-deposited zone, there was no copper precipitation. During welding thermal cycling, nanoscale copper of 2–3?nm in radius precipitated with face-centred cubic (FCC) and body-centred cubic (BCC) structure. During post-weld heat treatment (PWHT), FCC copper precipitate became coarsen and BCC transformed into FCC. The highest hardness was in the reheated zone which subjected to the peak temperature below 500°C; while the lowest hardness was both in deposited zone and the reheated zone which subjected to the peak temperature greater than 810°C. After PWHT, the hardness became homogenous as well as decreased. With increasing copper content, the hardness was increased and the toughness was slightly decreased. After PWHT, the toughness decreased due to the change in the structure of copper precipitates.     

Cu-0.8Cr-0.14Zr-0.06Mg合金时效特性的研究

通过不同的时效工艺研究了时效对Cu-0.8Cr-0.14Zr-0.06Mg合金性能的影响,并从微观的角度分析了合金的强化机理和电导率提高的原因.结果表明,经固溶后的合金在450℃时效3 h,硬度能达到最大值78HRB,电导率能达到78.5%IACS.金相组织和扫描电镜研究表明,处理后的合金有第二相的析出和大量的孪晶,而...     

高Ti,Nb析出强化高强钢接头强度及焊接热影响区软化行为分析

采用混合气体（80％Ar＋20％CO2）保护焊对高Ti,Nb析出强化高强钢进行了焊接强度试验研究．结果表明,随着焊接热输入增大,接头强度有降低趋势．焊接热影响区较母材硬度降低,存在软化行为．粗晶区晶粒长大及10nm以下（Ti,Nb,Mo）（C,N）第二相粒子的溶解造成强化效果降低．未溶的（Ti,Nb,Mo）（C,N）第二相粒子固定了C,Mo元素,降低过冷奥氏体的稳定性,不能得到硬度较高的板条状马氏体或贝氏体,而形成硬度较低的粒状贝氏体．第二相强化效果的降低不能通过组织强化有效弥补,从而造成粗晶区软化．在细晶区热循环作用下,10nm以下第二相粒子粗化,使得偏离其临界强化尺寸,析出强化效果降低,造成细晶区软化．     

固溶后冷变形对6082Al-Mg-Si合金时效析出过程的影响

用TEM、电阻、力学性能试验等方法研究了固溶后的冷变形对6082铝合金时效析出过程的影响.结果表明,随着变形量的增加,材料达到时效硬化峰值的时间不断缩短,出现过时效的时间也不断缩短;形变强化在时效过程中没有明显的衰减,而固溶后的冷变形会使材料时效强化效果减弱.这主要是由于固溶后的冷变形造成材料中强化相的析出有先后,从而导致强化相对材料强度和硬度的贡献没有在同一时刻达到最大值.     

Fe-Cu二元合金中的B2析出相及时效硬化(英文)

研究了不同成分的Fe-Cu二元合金在过饱和固溶体状态下晶粒尺寸和硬度之间的关系,分析了Cu元素的固溶强化作用。研究了Fe-Cu二元合金的时效硬化现象和Cu元素的析出过程。结果表明Fe-Cu二元合金硬度值增加近一倍。通过透射电镜观察到随时效时间的增加,析出相的尺寸逐渐增大,形状由球形变为棒状。电子衍射花样分析得知,时效处理硬度达到最大值时对应的析出相具有B2型晶体结构,与基体之间保持平行位向关系。透射电镜观察到位错与析出相之间存在典型的引力型交互作用,由于软析出相对运动位错的钉扎效应而使Fe-Cu二元合金得到有效强化。     

Quenching sensitivity and heterogeneous precipitation behavior of AA7136 alloy

The quenching sensitivity of AA7136 alloy was investigated by time−temperature−property (TTP) diagrams, and the heterogeneous precipitation behavior during isothermal holding was investigated using scanning electron microscopy, scanning transmission electron microscopy and high resolution transmission electron microscopy. Based on 99.5% TTP diagram, the nose temperature is determined to be about 346 °C with the transformation time of about 0.245 s. The precipitation of η (MgZn₂), T (Al₂Zn₃Mg₃), S (Al₂CuMg) or Cu−Zn-rich Y phases can be found depending on isothermal holding temperature and time, and it is described in a time−temperature−precipitation diagram. The size and area fraction of isothermal holding induced phase particles increase, which results in the decrease of hardness of samples after aging. The quantitative contribution to loss of hardness by grain boundaries/subgrain boundaries and dispersoids in the matrix is discussed based on the amount of heterogeneous precipitation related to them.     

Al-Er-Cu合金架空导线的导电性能

通过导电率、硬度测试方法研究了Al-Er-Cu合金在等时时效与等温时效过程中的性能变化规律,利用透射电镜(TEM)、能谱分析(EDS)观察了合金析出相的析出及生长规律。结果表明:随着时效温度升高,整体上同一合金的导电率与硬度峰值出现时间均提前;300 ℃时效时,Al-Er-0.22Cu合金已经析出大量纳米级弥散相,析出强化了合金强度,提高了导电率,时效2 h时达到导电率峰值60.15%IACS,10 h达到硬度峰值43.1 HV0.05,Al-Er-0.22Cu合金在拥有高导电率的同时保持了较好的硬度。     

AZ91镁合金的挤压和析出硬化行为(英文)

挤压比为4:1,将铸态AZ91镁合金分别在250,300和350℃下进行挤压,随后进行析出硬化处理(T6)。经过热挤压和析出硬化处理后,铸态AZ91镁合金中粗大的和偏析Mg17Al12析出相被细化并均匀分布在α-镁基体中。在不同的挤压温度下合金中发生了部分或全部动态再结晶。经挤压后,该合金的极限抗拉强度从铸态的190MPa增加到570MPa。AZ91镁合金的时效硬化特征与晶粒尺寸有关。在250、300和350℃下以4:1的挤压比挤压该合金后,获得峰值硬度的时效时间分别为35、30和20h。SEM观察到在AZ91基体中存在均匀细小的Mg17Al12析出相。