Ni-Ti合金时效早期相变规律的研究

通过ＴＥＭ分析对Ｎｉ１０％Ｔｉ（％，质量分数，下同）合金时效早期相变过程的研究表明Ｎｉ１０％Ｔｉ合金过饱和固溶体先通过调幅分解机理分解为贫、富溶质区；随后富溶质区发生有序化，最后形成Ｌ１２型有序相Ｎｉ３Ｔｉ。同时发现，淬冷抑制了该合金固溶体的相分解过程。ＮｉＴｉ合金时效相变过程中存在调幅分解与有序化两种失稳模式共存现象。     

Cu-3.2Ni-0.75Si合金时效初期的调幅分解过程

利用透射电镜及X射线衍射仪研究了Cu-Ni-Si合金时效早期的组织转变规律，结果表明，该合金在时效早期，过饱和固溶体首先短程有序化，随后通过成分调幅形成贫，富溶质区，成分调幅过程中伴随有序反应，最终在溶质富集区内形成Ni2Si相，通过构造热力学图形，直观地解释了该合金时效早期调幅分解与有序化共存的可能性。     

Cu-4Ti-1Al合金中的连续/不连续析出

Cu-Ti合金因其高强度、高弹性、良好的抗应力松弛性能和较好的导电性,可广泛应用于各种导电弹性元件,是Cu-Be合金的理想替代材料。本文利用扫描透射电镜(STEM)研究了Cu-4Ti-1Al合金在不同温度时效时的相变特征,同时也对其时效性能进行了测定。结果表明：Cu-4Ti-1Al合金在(400℃,1 h)时效后,过饱和的固溶体中溶质原子发生了明显的丛聚化或偏聚现象。随着时效时间的延长,丛聚化开始向有序化转变。成分调幅组织逐渐粗化,并形成了亚稳、共格的β′-Cu₄Ti相,其和基体的位向关系为[001]_p//[001]_Cu和■Cu-4Ti-1Al合金在(600℃,1 h)时效后,晶内以连续析出的β′-Cu₄Ti相为主,晶界上有胞状组织出现。胞状组织团粒是由β-Cu₄Ti平衡相和α固溶体层片相间组成。二者的位向关系为(111)_α||(010) _β和■Cu-4Ti-1Al合金在(650℃,1 h)时效后,晶内的析出相为粗大的棒状非共格相。晶...     

Cu-3.2Ni-0.75Si合金时效早期相变规律及强化机理

利用透射电镜及X射线衍射研究了Cu Ni Si合金时效早期的组织转变规律。结果表明 :该合金在时效早期 ,过饱和固溶体首先发生成分调幅 ,形成贫、富溶质区 ,随后 ,溶质富集区发生有序化 ,在 45 0℃时效 4h左右富溶质区内形成Ni2 Si相 ,形成的Ni2 Si相与基体呈共格关系 ,但由于晶体结构同基体差别较大 ,仍以Orowan机制提高合金强度。利用位错理论计算出 45 0℃时效 2h的调幅组织的强化效应为 34 2MPa,45 0℃时效 4h形成的Ni2 Si相的强化效应为 40 5MPa ,该数值与实验结果非常吻合。     

Fe—C马氏体时效阶段的调幅分解和有序化的相变规律

在综述国内外铁基合金马氏体回火和时效研究动态的基础上，报道了作者近年来对Ｆｅ－Ｃ马氏体时效产生的结构变化及其实质的认识。内容包括：利用ＴＥＭ对调幅分解／丛聚进行的漫散射和显微结构分析：普通有序晶体结构和长周期有序结构的特征及两者的关系；马氏体时效相分解的机制以及调幅分解与有序化共存现象。     

超高强度Cu-5.2Ni-1.2Si合金的形变热处理

研究不同形变热处理条件下Cu-5.2Ni-1.2Si合金的性能与显微组织结构,对合金的力学性能和电学性能进行测量,并采用金相显微镜、透射电镜及电子衍射分析其显微组织。结果表明：时效前的冷变形可以加速时效析出过程,在时效初期尤为明显;在450℃时效时该合金的峰时效有3种强化机制：调幅组织强化、析出的第二相粒子强化和有序强化;析出的第二相粒子主要是Ni2Si粒子;采用铸锭—热轧—冷轧（变形量为60%）—时效工艺处理的合金可以得到硬度和导电率的最优组合。     

Cu-3.2Ni-0.75Si合金时效析出行为研究

利用透射电镜研究了Cu-3．2Ni-0．75Si合金在不同温度时效时的组织转变规律。研究结果表明，调幅分解是其时效相变过程失稳方式之一。发生调幅分解存在一临界温度，TR(450．500℃)，当时效温度低于TR时，合金的时效分解经历调幅分解、有序化等一系列亚稳过程后，最终析出平衡相δ-Ni2Ti。当时效温度高于TR时，过饱和固溶体中直接分解形成δ-Ni2Si相。     

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。     

Fe－C马氏体时效阶段的调幅分解和有序化的相变规律

在综述国内外铁基合金马氏体回火和时效研究动态的基础上，报道了作者近年来对Ｆｅ－Ｃ马氏体时效产生的结构变化及其实质的认识。内容包括，利用ＴＥＭ调幅分解／丛聚进行的漫散射和显微结构分析；普通有序晶体结构和长周期有序结构的特征及两者的关系；马氏体时效相分解的机制以及调幅分解与有序化共存现象。     

添加Si对Cu-15Ni-8Sn合金组织和性能的影响

利用金相显微分析、SEM、TEM及能谱分析对添加Si的Cu-15Ni-8Sn合金的组织结构和性能进行了研究。结果表明，添加的Si与Ni原子相结合，形成新相Ni3Si和Ni2Si。在时效过程中，由于Ni2Si相的析出，试验合金的电导率和硬度相对于Cu-15Ni-8Sn合金都有所提高。     

Fe-23%Al合金固溶淬火过程调幅分解与有序化共存的内耗研究

利用内耗方法结合TEM、XRD研究了Fe-23%Al合金固溶淬火过程中调幅分解与有序化共存的研究,结果表明:固溶淬火态过程中α相分解成贫铝的α相和B2结构FeAl相,存在调幅分解和有序化共存的过程。固溶淬火态Fe-23%Al合金中在150和300℃左右出现2个显著的内耗峰,而这些内耗峰在退火试样中并没有发生;300℃内耗峰对应FeAl-VFe偶极子弛豫运动,150℃内耗峰对应双空位偶极子弛豫运动。2个内耗峰的出现证明在淬火过程中出现了调幅分解与有序化共存。     

C17200合金时效早期相变行为

采用XRD与TEM分析手段研究了C17200铜合金早期时效相变行为及其对合金性能的影响.结果表明,该合金固溶处理后320℃时效,时效1h内,铍原子借助铜基体中的空位进行上坡扩散,形成富铍区,造成了(200)主峰的左侧出现了比较明显低角度边带峰.合金发生了调幅分解,沿基体的(100)面上形成了圆盘状结构的GP区.利用Daniel-Lipson公式可得出,随时效时间的延长,成分调幅波长先增大后减小;同时,GP区则不断长大,且逐渐转化成板条状的γ'相.调幅分解和γ'相的析出是合金在时效过程中强度、电导率升高的主要原因.     

Cu-3.2Ni-0.75Si-0.30Zn合金时效过程的动力学分析

通过研究时效过程中电阻率的变化规律 ,分析了Cu 3.2Ni 0 .75Si 0 .30Zn合金的时效析出特性及其动力学过程。结果表明 :低温时效时扩散作用是合金析出过程的主要控制因素 ,时效早期通过调幅分解形成溶质原子的富集区 ,然后在溶质富集区发生失稳有序化 ,最后生成δ Ni2 Si相 ;高温时效时相变驱动力成为主要控制因素 ,由于生成δ Ni2 Si相的驱动力较大 ,所以直接析出δ Ni2 Si相。结合透射电镜研究了合金时效过程中显微组织的变化 ,并得出了合金的时间—温度—转变曲线 (即TTT曲线 )。     

Cu-3％Cr合金时效过程中显微组织和电学性能的变化

研究了Cu-3％ Cr合金500℃时效不同时间其组织和性能的变化.时效过程中合金析出了大量弥散沉淀相,合金硬度和电导率均明显增加.基于相变动力学理论推导了合金时效过程中的Avrami经验方程和电导率随时间变化的方程,所得电导率预测曲线与实测值有良好的吻合.     

ZA27合金的淬火时效特性

利用本试验设计的热效应装置研究了ＺＡ２７合金淬火时效过程,结果发现,ＺＡ２７合金时效曲线早期阶段出现了大小不等的温度峰。与对应条件下硬度曲线比较表明,淬火后时效温度不同,脱溶机理亦不尽相同。     

Cu-Ni-Si合金时效析出相的长大机制研究

通过测量导电率研究了Cu-3．2Ni-0．75Si-0．30Zn合金在时效过程中的调幅分解行为。结果表明,合金在450℃时效时按照调幅分解机制经历了三个序列:溶质富集区→半共格Ni2Si相→非共格Ni2Si相。即随时效时间的延长,溶质原子富集区出现有序化,形成与基体半共格的强化相(Ni2Si)。继续时效,强化相不断析出与长大, 半共格关系被破坏,最终在表面张力的作用下逐渐球化,导电率和显微硬度上升趋势随之减弱。     

Zr元素对Cu-4Ti合金调幅分解与非连续沉淀的影响

研究了Zr元素对Cu-4Ti合金调幅分解与非连续沉淀的影响,使用光学显微及透射电镜表征了合金固溶及热处理过程的微观组织,分析了Zr元素对调幅分解与非连续沉淀组织形貌的影响。通过力学及电学性能的变化,分析了Zr元素对合金性能的影响。结果表明:Zr元素阻碍Ti原子的扩散,能显著延缓Cu-4Ti合金调幅分解的过程,抑制非连续沉淀的发生,提高Cu-4Ti-0.1Zr合金在峰值时效(450℃/7 h)时的综合性能,对电导率的影响小。其抗拉强度为1155MPa,HV维氏硬度为3.3 GPa,电导率是15.4%IACS。     

Cu-Ni-Si合金时效析出相的长大机制研究

通过测量导电率研究了Cu-3．2Ni-0．75Si-0．30Zn合金在时效过程中的调幅分解行为。结果表明，合金在450℃时效时按照调幅分解机制经历了三个序列：溶质富集区→半共格Ni：Si相→非共格Ni：Si相。即随时效时间的延长，溶质原子富集区出现有序化，形成与基体半共格的强化相（Ni：Si）。继续时效，强化相不断析出与长大，半共格关系被破坏。最终在表面张力的作用下逐渐球化，导电率和显微硬度上升趋势随之减弱。     

时效处理对Cu-3Si-2Ni合金组织及性能的影响

通过室温拉伸性能测试、X衍射和断口分析等方法研究了时效工艺对Cu-3Si-2Ni合金组织性能的影响.结果表明:Cu-3Si-2Ni合金时效后,强化相粒子可在晶界处及晶粒内部析出,有效提高室温屈服强度和抗拉强度,但导致合金的伸长率降低,室温拉伸断口呈现韧性和沿晶脆性混合断裂特征,而固溶态合金的室温拉伸断口均呈现典型的韧性断裂特征.根据实验结果,得出该合金较佳时效工艺为450℃×2 h.     

Cu-3.2Ni-0.75Si-0.30Zn合金强化相的析出行为分析

采用金相组织分析、力学性能和电导率测试研究了Cu-3.2Ni-0.75Si-0.30Zn合金的过饱和固溶体在时效过程中强化相的析出机制.结果表明,在250℃～450℃时效初期,过饱和固溶体按调幅分解的方式进行转变,形成溶质原子的贫集区和富集区;随时效时间的延长,溶质原子富集区出现有序化,形成与基体半共格的强化相（Ni2Si）;继续时效时,强化相不断析出与长大,半共格关系被破坏,最终在表面张力的作用下逐渐球化,电导率和显微硬度上升趋势随之减弱.