热处理工艺对不同组织类型的Ti6321合金板坯组织与性能的影响

结合力学性能测试和OM、SEM分析,研究了不同板坯组织类型和热处理工艺对Ti6321合金组织与性能的影响。结果表明:合金板坯的组织类型对轧制板材的组织与性能状态具有显著影响,经相同工艺轧制后,等轴组织板坯形成双态组织板材,魏氏组织板坯形成等轴组织板材。(α+β)/β相变点以下热处理,等轴组织板坯制备板材的纵、横向的屈服强度和抗拉强度低于魏氏组织板坯制备板材对应方向的强度,延伸率和冲击功则相反;随加热温度的升高,不同板坯组织制备的板材其屈服强度、抗拉强度略有降低,冲击功则急剧升高。高于(α+β)/β相变点热处理,2种合金的拉伸性能和冲击功均明显下降。合金板材在α+β两相区热处理过程,初生α相对温度的敏感性高于对保温时间的敏感性。随着温度的升高,初生α相含量急剧下降,而次生片状α相含量明显增加。Ti6321合金板材适宜的热处理工艺为:(940～980℃)/(2～3) h。     

板坯组织类型及热处理对Ti6321合金板材力学性能各向异性的影响

结合力学性能测试和OM、SEM、EBSD分析,研究了Ti6321合金板材力学性能各向异性及其影响因素。结果表明:板坯组织类型对板材平面各向异性具有显著影响,等轴组织板坯和魏氏组织板坯制备的合金板材屈服强度、抗拉强度和冲击功均具有明显的平面各向异性,且等轴组织板坯制备板材的屈服强度、抗拉强度和冲击功平面各向异性指数高于魏氏组织板坯制备板材相应指数。不同板坯组织类型制备的热轧态板材,织构均主要为柱面织构({0002}⊥轧面),织构的方向为c轴倾向于平行于TD方向排布;经(980℃, 80 min)热处理后板材织构主要为基面织构({0002}//轧面),织构方向为c轴倾向于与ND平行。不同组织类型的板坯经相同的热变形和热处理,对应板材的金相组织、织构组分、再结晶程度和裂纹扩展路径存在明显的差异,这综合引起Ti6321合金板材力学性能的各向异性。     

热处理对CMT电弧熔丝增材制造Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金显微组织和力学性能的影响

采用基于冷金属过渡焊接的电弧熔丝增材制造技术(CMT-WAAM)制备了Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo(Ti6321)合金，研究了热处理对Ti6321合金显微组织、力学性能的影响。研究表明，沉积态Ti6321合金组织由不规则的多边形原始β晶和晶界α相(α_(GB))组成，晶内分布有厚度不均的α片层和少量β相。经α+β两相区退火后，α片层内部的位错密度降低，其中，700℃退火后强度和冲击吸收功均有所降低，800℃退火后冲击吸收功提高，且强度达到1050 MPa以上。经双重热处理后析出次生α相(α_s),晶界α相(α_(GB))弱化呈断续分布，Ti6321合金冲击吸收功最高达到34 J。不同热处理状态下的冲击断口均有大量韧窝，为典型的韧性断裂。     

不同组织Ti6321合金的绝热剪切行为研究

通过热处理获得等轴组织、双态组织和魏氏组织的Ti6321合金,研究不同组织的Ti6321合金在动态压缩下的绝热剪切行为。利用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置对帽形试样进行强迫剪切加载,结合扫描电子显微镜和金相显微镜,对其绝热剪切带和微观组织演化进行观察和分析。结果表明:Ti6321合金的绝热剪切敏感性与其组织密切相关,魏氏组织具有最高的绝热剪切敏感性,等轴组织与双态组织的绝热剪切敏感性接近。随着热处理温度的升高,双态组织的Ti6321合金初生α相含量降低,绝热剪切敏感性增大。冲击速度也会对Ti6321合金的绝热剪切行为产生较大影响,随着冲击速度提高,其绝热剪切敏感性提高。     

热处理对Ti-2.5A1-2Zr-1Fe合金显微组织和力学性能的影响

研究了厚度为4 mm的Ti-2.5A1-2Zr-1Fe合金板材经500～1000℃电阻炉热处理后的力学性能、显微组织和N、H、O化学元素含量的变化。结果表明:合金再结晶温度约为800℃,显微组织从拉长α+等轴α+点状晶间β向等轴α+点状β转变;力学性能变化和显微组织变化相吻合,热处理温度小于800℃时随着热处理温度的升高,屈服强度和抗拉强度缓慢下降。温度大于800℃后,屈服强度和抗拉强度变得复杂,二者变化趋势也不相同,屈服强度对热处理温度更为敏感;未发生相变之前,板材伸长率和最小弯曲直径未发生明显变化,相变后性能均迅速下降;不同热处理温度下保温30 min,N、H、O成分未发生明显变化。     

Ti555211合金的显微组织调控及性能优化

采用扫描电镜和拉伸试验等研究了Ti555211合金在不同热处理制度下的组织和性能。结果表明:Ti555211合金经800℃固溶2 h空冷+620℃时效8 h空冷时,其性能匹配达到最佳状态,此时其抗拉强度为1315 MPa,屈服强度为1263 MPa,伸长率和断面收缩率分别为14.5%和40%;随着固溶温度的增加,合金显微组织中初生α相晶粒尺寸从3.8μm降低到2.8μm,初生α相含量从34.52%降低到20.96%。当固溶温度继续上升,超过相变点后,Ti555211合金组织由双态组织转变为魏氏组织,韧性增加。     

热处理Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr合金的显微组织与力学性能（英文）

研究热处理参数对Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr合金显微组织的影响及其等轴组织、双态组织和魏氏组织的室温拉伸力学性能和拉伸断口形貌。获得3种典型显微组织的热处理温度分别为830、890和920°C,并保温30 min后炉冷。炉冷时,初生α相体积分数随热处理温度的升高而减小,在热处理温度为830、890和920°C时,初生α相的体积分数分别为45.8%、15.5%和0;空冷时,初生α相体积分数的变化规律类似。升高热处理温度和炉冷均有利于次生α相的析出和长大。等轴组织具有良好的综合拉伸性能,其抗拉强度、屈服强度、伸长率及断面收缩率分别为1035 MPa、1011 MPa、20.8%和58.7%;双态组织的屈服强度和伸长率略低于等轴组织的屈服强度和伸长率;魏氏组织的韧性差、屈服强度低,但抗拉强度高达1078 MPa。等轴组织和双态组织的室温拉伸断口呈韧窝断裂,塑性较好;魏氏组织的室温拉伸断口中韧窝断裂和晶间断裂共存,塑性较差。     

热处理工艺对TA17钛合金板材组织与性能的影响

文章实验研究了热处理工艺对TA17钛合金板材显微组织与室温力学性能的影响。结果表明:TA17钛合金板材经过不同温度热处理时,合金板材的显微组织由等轴球状α相+晶间β相构成。随着温度升高,合金中的初生α相含量显著减少,并逐渐趋于等轴化,β相和次生α相的体积分数逐渐增大。在740780℃范围内热处理,强度与塑性匹配最好,得到的TA17钛合金板材综合力学性能最优。     

热处理对多向锻造TiBw/Ti复合材料组织和力学性能的影响

研究了固溶时效热处理对多向锻造TiBw/Ti复合材料组织和力学性能的影响。实验表明:当固溶温度为950℃时,复合材料的基体为双态组织,TiBw沿初生α相分布;固溶温度为1050℃时,等轴α相转化为片层α相和α集束,β晶界出现,TiBw沿β晶界分布;固溶温度为1150℃时,复合材料的基体组织为魏氏组织,β晶界进一步扩大,α集束更加细长,TiBw沿β晶界或α集束分布。经热处理后,TiBw/Ti复合材料的室温抗拉强度和屈服强度随着固溶温度升高而增加,但室温塑性呈现相反趋势。     

TA15钛合金的相变、组织与拉伸性能

研究TA15合金在4个典型温度1 020、1 000、900、800 ℃以及水淬、空冷和炉冷3种冷却方式下的相变、组织与性能的关系.结果表明:随着冷却速度的降低,1 020 ℃热处理合金的显微组织由马氏体α′相向针状(α+β)相和片状(α+β)相转变,970 ℃及900 ℃热处理后则由初生α+马氏体α′相向初生α+针状(α+β)和等轴α+晶界β演变,800 ℃热处理后只有α和β两相组织;在1 020～900 ℃热处理后,TA15合金的室温和高温强度随冷却速度降低有明显下降,冷却速度相同时,强度随温度升高而提高,而在800 ℃热处理后的强度和塑性与冷却方式无关.     

Microstructure and deformability of steels

Microstructural analysis of the deformability of steels and alloys has been insufficiently well investigated despite the to that a specified plasticity often cannot be achieved without providing the requisite stress state. The article presents data on a structural analysis of the deformability of steels of different classes that has been conducted by the Department of Heat Treatment and Metal Physics in cooperation with the Department of Pressure Treatment of Metals at the Urals State Engineering University. The article is devoted to microstructural aspects of the deformability of structural steels. It is shown that the diagram of the stress state should be taken into account in analyzing the effect of structural factors. The dependence of the mechanism of strengthening of ferrite-pearlite steels on the grain size and the effect of the content of pearlite on their strength properties are established.     

TiCrAlSiCN薄膜微观结构与性能

采用工业化多弧离子镀在H13钢表面制备高硬度、高结合强度和低摩擦耐磨的TiCrAlSiCN硬质薄膜,以便改善H13钢的力学和摩擦学性能。借助扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱仪、透射电子显微镜、维氏显微硬度计、膜划痕试验法、摩擦磨损仪对TiCrAlSiCN薄膜的结构特征、力学性能和摩擦磨损性能进行测试与分析。结果表明,TiCrAlSiCN薄膜结构为纳米晶/非晶复合结构。高Si含量的TiCrAlSiCN薄膜200晶面呈择优取向、硬度为3934 HV0.01和2536 HV0.025、摩擦因数为0.65、磨损率为7.36×10-6 mm3·N-1·m-1、膜基结合力为62.4 N。随Si含量降低,Cr和C含量增大,薄膜无明显的择优取向,开始向各向同性转变,硬度为3613 HV0.01和2815 HV0.025、摩擦因数为0.48、磨损率为7.28×10-6 mm3·N-1·m-1、膜基结合力为68.2 N。低Si含量TiCrAlSiCN薄膜力学和摩擦学性能优异。     

钛合金表面激光熔覆钴基复合涂层的组织和性能

利用横流CO2激光器在钛合金表面制备出原位自生TiB体系陶瓷颗粒增强Co基复合材料涂层,以改善常规材料表面综合使用性能。采用XRD、SEM、EPMA等手段对复合涂层进行研究。结果表明：涂层中原位合成的TiB2和TiB陶瓷相均匀分布在γ-Co基合金涂层中。涂层内枝晶组织细小均匀,枝晶内和枝晶间存在明显的组织和成分差异。涂层显微硬度比基体显著提高,约为基体的3倍,同时耐磨性也得到显著改善     

Pt-Ir-Ru合金的性能及显微结构

研究了固溶体范围的Pt-Ir-Ru合金的性能,结果表明：Ru和Ir对Pt-It和Pt-Ru合金的力学性能、电阻率和晶粒尺寸有大的影响。研究的合金有高的电阻率,这是由于铂族金属d－层电子散射、原子半径、电子结构和浓度引起。     

Al-Mg-Sc合金的组织和性能

针对飞机战伤抢修和日常维修工作发展的要求，自行研制了具有高的综合力学性能的Al-5Mg-0．3Sc板材，利用金相显微镜、扫描电镜等分析手段研究了Sc对Al-Mg合金组织、性能的影响规律。试验研究表明：添加质量分数为0．3％的Sc的Al-Mg合金铸态组织得到显著细化，枝晶组织在相当程度上得到消除；Al-5Mg-0．3Sc的力学性能和2A12（LY12）的力学性能相当，而Al-5Mg-0．3Sc比2A12有较高的抗海水腐蚀能力；Al-5Mg-0．3Sc板材可以替代2A12板材作为飞机损伤铝合金结构板材的修复材料。     

VC-Cu-Cr-Zr复合材料组织与性能研究

根据时效强化和颗粒增强强化的双重强化机制,以Cu-Cr-Zr合金为基体,采用熔铸法制备了VC-Cu-Cr-Zr复合材料。较系统地研究了热处理工艺对VC-Cu-Cr-Zr复合材料组织和性能的影响。结果表明,热处理可明显提高VC-Cu-Cr-Zr复合材料的硬度和电导率,最佳热处理工艺为910℃×1 h固溶处理＋460℃×2.5 h时效     

Al—Mg—Si—Mn—Cr合金的显微组织与拉伸性能

研究了微量Mn和Cr对Al-Mg-Si合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明：在AL-Mg-Si合金中同时添加微量Mn和Cr,可形成含Mn、Cr的弥散 出相,阻止合金的再结晶,使合金挤压后纤维状组织;均匀化处理可使Mg2Si溶及针状β－AlFeSi相转化为粒状α－AlFeSi相;同时有利于细小时效析出相的析出,从而提高合金的强度。     

铂银合金的组织与性能

铂银合金是一种性能优异的弹性材料,Pt-25Ag合金窄薄带作为某型号悬丝支承加速度计的悬丝材料,由于Pt-25Ag合金加工极其困难、性能不稳定,严重影响了加速度计的质量和供货进度。为解决Pt-25Ag合金加工中存在的问题,通过比较水冷铜模、定向凝固、特殊凝固法3种方法制备的Pt-25Ag铸锭组织,用特殊凝固方法能够解决Pt-25Ag合金加工困难的技术难题,实现Pt-25Ag窄薄带悬丝材料的稳定批量生产,满足型号使用要求。     

TD处理被覆层的组织和性能

采用硼砂盐浴的方法进行TD处理，得到碳化物涂层，用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度仪及划痕法测量了涂层的组织和性能。结果表明，所得的涂层物相结构单一，均匀致密．显微硬度高达3200HV，涂层与基体是冶金结合．结合力强。