Cu-Ag-Zr合金的时效性能

采用真空熔炼的方法制备了Cu-Ag-Zr合金,通过显微硬度测试、电导率测试、TEM分析,研究了Cu-Ag-Zr合金经不同冷变形后在不同时效温度和时效时间下的时效性能.结果表明,Cu-Ag-Zr合金经450℃时效4 h具有较好的显微硬度和电导率,其显微硬度和电导率分别达到126 HV和84.4%IACS;时效前的冷变形能够促进相的析出,改善Cu-Ag-Zr合金的性能;经80%冷变形后在450℃时效0.5 h,Cu-Ag-Zr合金的显微硬度和电导率能分别达到134 HV和84.6%IACS.     

时效温度对Ti1023和Ti5553合金a相析出行为与力学性能的影响规律

本文研究了Ti1023和Ti5553钛合金经过固溶与低温时效处理(ST-SQA)获得的微观组织和析出硬化行为。采用扫描电镜和透射电镜观察了不同温度时效处理后α相的析出形貌以及分布特点，统计了时效析出次生α相的析出密度和宽度随时效温度的变化情况，并测试了合金的维氏硬度。结果表明： Ti1023合金时效处理时次生α的析出温度低于Ti 5553合金。Ti1023合金在300℃时效时α相已经析出，400℃时α相析出密度到达峰值；Ti5553合金在450-500℃时效α相开始析出，在550℃时效α相的析出密度达到峰值。Ti1023合金硬度随着时效温度的增加先升后降，400℃时效硬度最高；在相同的时效温度范围，Ti5553合金硬度变化出现双峰规律，硬度峰值分别对应于350℃和550℃时效温度。两种合金的硬度变化规律源于合金时效中第二相的析出行为：时效温度低于400℃，Ti1023合金的硬度取决于α相和?相，而Ti5553合金的硬度取决于?相；温度高于400℃，两种合金的硬度主要取决于次生α相的数量与尺寸。     

时效温度对Ti1023和Ti5553合金微观组织与析出硬化的影响规律

研究了Ti1023和Ti5553钛合金经过固溶与低温时效处理(ST-SQA)获得的微观组织和析出硬化行为。采用扫描电镜和透射电镜观察了不同温度时效处理后α相的析出形貌以及分布特点,统计了时效析出次生α相的析出密度和宽度随时效温度的变化情况,并测试了合金的维氏硬度。结果表明:Ti1023合金时效处理时次生α的析出温度低于Ti 5553合金。Ti1023合金在300℃时效时α相已经析出,400℃时效时α相析出密度到达峰值;Ti5553合金在450～500℃时效α相开始析出,在550℃时效α相的析出密度达到峰值。Ti1023合金硬度随着时效温度的增加先升后降,400℃时效硬度最高;在相同的时效温度范围,Ti5553合金硬度变化出现双峰规律,硬度峰值分别对应于350和550℃时效温度。2种合金的硬度变化规律源于合金时效中第二相的析出行为:时效温度低于400℃,Ti1023合金的硬度取决于α相和ω相,而Ti5553合金的硬度取决于ω相;时效温度高于400℃,2种合金的硬度均主要取决于次生α相的数量与尺寸。     

形变热处理对Cu-1.0Cr合金组织及性能的影响

对Cu-1.0Cr合金依次进行热锻、固溶、冷轧及不同温度和时间下的时效处理,测试了不同状态下合金的硬度及电导率,并进行了微观组织观察.结果表明,在380 ℃时效时,硬度和电导率均随时效时间的延长而升高;在450 ℃时效时,硬度随时效时间的延长明显下降,电导率基本不变.Cu-1.0Cr合金的最佳时效参数为450 ℃时效6 h,获得的硬度(HB)和电导率分别为127和40.08 MS/m.微观组织研究表明,形变热处理后,在Cu基体上出现弥散分布的第二相颗粒;随着时效温度的升高和时效时间的延长,合金发生再结晶,在450 ℃时效时,再结晶使合金硬度显著下降.     

Precipitation Behavior of α Phase and Mechanical Properties in Severely Plastic Deformed Ti-15-3 Alloy

研究了大变形量冷轧Ti-15-3合金的时效析出行为和时效过程中力学性能的变化。冷变形使Ti-15-3合金中形成部分纳米晶。冷变形合金在450～650℃时效时,从β相纳米晶区析出极为细小的针状α相,而从β相非纳米晶区析出的α相随着时效温度的升高由针状逐渐长大为条状,进而演变为凸透镜状。冷变形合金在450℃时效4h后,硬度达到了峰值,HV为5328MPa。450℃时效时在硬度峰值处同样达到了强度峰值,屈服强度和抗拉强度分别可高达1483和1562MPa。时效温度升高,达到峰值硬度的时间缩短,硬度值大幅度下降。650℃时效后的强度和硬度均低于时效前,粗大的透镜状析出相、纳米晶的长大以及位错密度的急剧下降是650℃时效时硬化效果消失的主要原因。不同时效工艺下的强度和硬度的变化规律相似,性能的变化与时效过程中析出相的状态有关。     

固溶时效对Cu-4Ni-2Sn-Si合金组织及其性能的影响

采用OM、XRD、导电率和硬度测试等分析方法研究了固溶时效工艺对Cu-4Ni-2Sn-Si合金的显微组织及性能的影响。结果表明,热轧态Cu-4Ni-2Sn-Si合金中未溶解的第二相Ni2Si颗粒随着固溶温度的升高逐渐回溶,且发生再结晶,再结晶晶粒逐渐长大。当温度升高至900℃时,第二相粒子基本回溶到合金基体中。经时效处理后,合金的硬度受到析出相与再结晶的交互作用的影响。当时效温度低于450℃时,硬度值随时效时间的延长呈现先增大后减小的趋势;而时效温度升高至500℃时,合金硬度值随时效时间的延长而逐渐下降。而导电率则随时效时间的延长一直保持增大的趋势。热轧态Cu-4Ni-2Sn-Si合金经900℃×1 h固溶处理+68%冷轧变形+450℃×6 h时效处理后获得较优的综合性能,其硬度值为225 HB,导电率为24.5%IACS。     

新型医用钛合金Ti7Nb10Mo的时效硬化行为

用XRD、TEM及硬度测试等方法研究了Ti7Nb10Mo合金在时效过程中的硬化行为。结果表明:随时效温度和时间的变化,合金展现出不同的硬化效应,300~450℃温度下时效,合金硬度出现双峰时效现象,且呈上升趋势,500~650℃温度下时效,合金的硬度达到峰值后一直下降,这主要是由于在固溶态β+少量ω相基体中不断析出α和α″相,且在时效过程中ω相不断析出及分解。     

固溶时效对QAl9-4-3铝青铜组织和性能的影响

采用SEM、XRD、EDS、TEM、室温拉伸测试、硬度测试、摩擦学性能测试等分析手段,研究时效温度和固溶温度对自行研制的QAl9-4-3铝青铜组织和力学性能的影响。结果表明,随着时效温度的降低或固溶温度的升高,原β硬相区的马氏体特征越来越明显;固溶温度的升高还使β硬相区的面积率增大,使合金的抗拉强度和硬度增大,但降低了伸长率。获得的最佳固溶时效工艺为:(910℃,3 h)固溶后水淬+(480℃,1 h)时效后空冷。该状态下,合金中原β硬相区的显微硬度为270HV,其与α软相的面积比为71:29,使合金具有较好的强韧性配合,抗拉强度为887 MPa,硬度为253HBS,伸长率为7.3%,前两种性能分别较其挤压态合金的提高了22%和33%;其摩擦因数仅略高于挤压态合金的,但磨损率较挤压态合金的降低了27%,表现出较好的耐磨性能。     

时效温度对Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金组织及摩擦磨损性能的影响

利用真空熔炼制备了Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金铸锭,对合金在800 ℃固溶处2 h后在300~500 ℃下进行等时时效,研究时效温度对合金的组织结构和摩擦磨损性能的影响。结果表明:800 ℃固溶2 h后水冷的合金是单一过冷亚稳近β组织,低温时效后,样品中出现了弥散的α相,而当时效温度超过450 ℃以上时α相不再呈弥散分布,而是在晶界处富集。随着时效温度的升高,合金的硬度逐渐增高,到500 ℃时达到最高253 HV0.3,然后快速降低;摩擦因数同样随着时效温度的增高呈现先升高后降低的规律。450 ℃时效的样品的综合性能最好,摩擦因数较小,且磨损试样出现了粘着磨损的特征。     

热变形后时效工艺对Cu-0.92Cr合金组织和性能的影响

采用热变形+固溶+热变形+冷变形+时效工艺制备了Cu-0.92Cr合金试样,测试了试样的硬度和电导率,并进行了微观组织观察,研究了热变形后时效工艺对Cu-0.92Cr合金组织和性能的影响.结果表明,在试验参数范围内,随着时效温度的升高和时间的延长,合金的硬度逐渐下降,电导率升高.在420 ℃×6 h时效后,合金硬度(HB)为130.3,电导率可达52.49 MS/m.组织观察表明,经时效后析出相为具有面心立方结构、晶格参数为0.424 nm的化合物,颗粒大小约为4～15 nm,颗粒间距为10～30 nm.     

Ti-10Cr合金析出相对硬度的影响

测试Ti-10Cr合金经900℃固溶及400～700℃时效后的维氏硬度,采用XRD和TEM分析析出相的成分及形貌,研究硬度、析出相特征与热处理制度之间的关系。结果表明:经900℃固溶空冷后,析出相为细小、弥散的等轴ω相和少量α相,合金硬度达到HV560;经400℃时效后,ω相和α相长大,合金硬度值稍有下降;经500℃时效后,ω相消失,α相长大为片状,合金硬度明显降低;当继续升高时效温度时,片状α相会进一步长大,合金的硬度缓慢降低。     

时效处理对Ti-5Fe合金组织及硬度的影响

研究了时效处理对Ti-5Fe合金组织及硬度的影响。结果表明,合金从β相区淬火后,合金的相组成为淬火ω相、α相和亚稳β相;在300、350、400℃时效后,合金组织为α相、β相以及等温ω相;在450℃时效后,合金组织中只观察到α相和β相;在Ti-5Fe合金中,ω相大量存在的温度低于450℃。随着时效温度的升高,合金的硬度先升高后下降,这主要是由合金在时效过程中α相的析出和ω相的形成与分解导致的。     

时效处理对Cu-6％Ag合金组织与性能的影响

对Cu-6%Ag(质量分数,下同)合金固溶后在350和450℃时效不同时间,观察了时效处理前后显微组织及测定了不同时效状态下合金的硬度和电导率.在350 ℃时效1 h及450 ℃时效15 min时,过饱和固溶体晶界附近即可明显析出次生Ag相并形成不连续析出区.随时效时间延长,不连续析出区域扩大及次生Ag相颗粒粗化.在350和450 ℃时效时,硬度达到峰值的时间分别为32及2 h,电导率达到峰值的时间分别为128和8 h.450 ℃时效的合金峰值硬度和峰值电导率高于在350 ℃时效的合金.在时效前期,较高温度的析出过程对提高合金硬度和电导率的效果比较明显,而在时效后期,较低温度析出过程对合金硬度和电导率的提高更为明显.     

Zr对Cu-4Ti-0.05RE合金组织和性能的影响

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)对Cu-4Ti-0.05RE和Cu-4Ti-0.12Zr-0.05RE两种合金的微观组织进行观察。对比分析发现添加Zr元素会抑制时效过程中形成片层组织(即延缓过时效的发生);两种合金在峰值时效时析出相均为亚稳的β′-Cu4Ti相,而在过时效状态下均会出现稳定的β-Cu3Ti相。采用显微硬度计和电导率测试仪分别研究两种合金在时效过程中显微硬度和电导率的变化规律。发现Cu-4Ti-0.05RE合金在450℃,6h达到峰值时效,此时合金的显微硬度HV是3150MPa,电导率是11.99%IACS;而Cu-4Ti-0.12Zr-0.05RE合金在450℃,8h达到峰值时效,此时合金的显微硬度HV是3350MPa,电导率是11.41%IACS。     

Cu—Ni—Si—Cr—Fe合金强化特性的研究

研究了Cu-Ni-Si-Cr-Fe合金的时效强化特性，结果表明，该合金在时效温度为450-500℃，时效时间3-4h的条件下可获得最佳强化效果，经600-700℃的高温时效处理，该合金仍能保持较高的硬度。     

高强高导Cu-Cr-Zr合金时效性能

采用真空熔炼的方法制备Cu-Cr-Zr合金,研究合金的时效析出行为;借助高分辨透射电镜对合金时效析出相的组织形态进行分析,探讨合金的时效强化机制。结果表明:Cu-0.36Cr-0.03Zr合金经450℃时效4 h后获得较好综合性能,合金硬度和导电率分别达到为156 HV和82.62%IACS;通过微观分析确定经450℃时效4 h后合金中析出相为面心立方Cr相,且与基体保持共格关系;当时效时间延长至8 h时,合金中面心立方Cr相转变为体心立方Cr相;经450℃时效4 h后合金强度与硬度的提高主要由共格应变强化所造成。     

镍铝青铜组织在热处理过程中的演变规律

采用SEM、OM、XRD和力学性能测试,研究了镍铝青铜热处理前后的组织和性能。结果表明,镍铝青铜的铸态组织为α相和κ相,在850、900、950和1 000℃固溶2h后,合金的硬度先上升后下降,α相和κ相减少并生成马氏体型β′相。合金在900℃固溶2h后再经300、350、400、450、500、600和700℃时效后有明显的时效硬化。时效时间为1h时硬度达到峰值,500℃及以上温度时效后时效硬化现象消失。     

单级时效制度对7150铝合金组织和性能的影响

通过硬度测试、电导率测试、室温拉伸性能测试和显微组织观察(TEM),研究了7150铝合金在单级时效处理过程中时效温度和时效时间对其合金组织和性能的影响.结果表明,7150铝合金有很强的时效强化效应,时效初期,合金硬度迅速上升;单级时效处理的温度越高,合金达到峰时效所需的时间越短.120℃时效时,28 h合金达到硬度峰值;140℃时效时,合金12 h达到硬度峰值;合金在120℃和140℃时效时,过时效现象不明显;电导率随时效时间的延长而不断上升,时效温度越高,电导率的增长速率越快;120℃峰时效时合金基体内有大量细小相析出,晶界析出相呈连续分布;在120℃进行过时效处理,合金粗大析出相数量明显增加,晶界析出相呈不连续分布,但合金的硬度、抗拉强度和屈服强度下降不大,伸长率有所下降.     

时效对Cu-Ni-Si-P合金组织和性能的影响

研究了时效温度和时效时间对Cu-Ni-Si-P合金组织和性能的影响。结果表明:合金先经900℃固溶,再经不同冷变形后时效,当变形量为80%、时效温度达到450℃、时效2 h后,其显微硬度达到220 HV,导电率达到41%IACS,与未经预冷变形的合金时效相比,合金能获得较高的显微硬度与导电率。Cu-Ni-Si-P合金在较短时间时效时,析出相细小弥散分布。利用高分辨技术观察该合金在450℃时效48 h的析出相形貌,通过计算发现:析出相与基体之间保持着良好的共格关系,并通过对其进行标定,发现析出相为Ni2Si和Ni3P。     

热处理对Mg-5wt%Sn合金组织与显微硬度的影响

研究了固溶处理(460-500 ℃保温1-96 h)加人工时效处理(210-290 ℃保温1-160 h)对Mg-5wt%Sn合金组织演变的影响及组织与显微硬度之间的关系.结果表明,经480℃过固溶处理后,合金中的Mg2Sn相基本溶解,随后的时效处理过程中Mg2Sn相以弥散形式析出.Mg-5wt%Sn合金具有明显的时效硬化特征:经480℃固溶处理后,时效温度采用210℃时,保温96h后显微硬度达到峰值为77.4 HV0.01;时效温度为250℃时,保温16h后显微硬度达到峰值为76.6 HV0.01;时效温度采用290℃时,保温4h后达到峰值为60.2 HV0.01.合适的时效处理制度能明显提高合金的显微硬度.