热处理对铜铝合金组织与性能的影响

以Al-4.3Cu-0.8Mg为基体,重点研究热处理过程中的固溶温度、固溶时间、时效温度和时效时间四个因素对其硬度和冲击韧性的影响,采用正交试验的方法对试样进行固溶和时效处理。然后对试样的硬度和冲击韧性进行测试,观察试样的显微组织,分析组织和性能与工艺之间的关系,确定最佳的热处理工艺。     

7A04铝合金深冷处理的组织和性能研究

对7A04铝合金试样分别采取普通固溶处理和固溶加深冷处理,并在不同的温度下进行人工时效。结合金相组织,硬度、抗拉强度和冲击韧性的测试值对比两组工艺,分析深冷处理对7A04铝合金时效金相组织和力学性能的影响。结果表明:深冷处理能使7A04铝合金在晶粒内外产生大量析出相,并形成较为均匀的弥散分布。7A04铝合金固溶+深冷处理的理想时效温度为120℃,时效16 h,峰值时效硬度为190 HB,最高抗拉强度为679 MPa,与普通固溶处理相比分别提高了24.1%和26.9%,韧性略有提高,具有较高强韧性。     

固溶处理对控氮00Cr17Ni12Mo2钢的影响

采用箱式电阻炉对控氮00Cr17Ni12Mo2钢进行固溶热处理试验,对固溶热处理后的组织和性能进行观察和检测。试验结果表明:在1 010～1 090℃范围内,随着固溶温度升高,试样的强度先升高后降低,在1 050℃固溶处理后强度最高;在1 050℃固溶处理中,随着保温时间的增加,晶粒快速长大,强度快速降低;固溶处理冷速越快则强度越高,试样在1 050℃保温2 h后水冷处理,检测试样的350℃屈服强度、抗拉强度分别达到189MPa、482 MPa,晶粒度为5级。     

时效温度对PH13-8Mo不锈钢组织和力学性能的影响

将PH13-8Mo不锈钢在930℃固溶1h后,再在480,510,540,565,590,620℃下时效4h,研究了时效温度对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:试验钢在510℃时效后具有最高的硬度和强度,并保持了足够的冲击韧性,具有较好的综合力学性能;在510~620℃时效时,随着时效温度升高,硬度和强度下降,冲击韧性升高;试验钢在480℃时效后开始析出金属间化合物Ni3Al,该析出相随着时效温度升高逐渐长大和增多。     

铝含量对TB5钛合金组织和力学性能的影响

采用两次真空自耗熔炼技术制备了亚稳定β型TB5钛合金,研究了铝含量对固溶处理(800℃×10 min)和固溶时效处理后(800℃×10 min+540℃×8h空冷)合金组织与力学性能的影响。结果表明:当铝含量(质量分数)在2.8%～3.2%时,固溶后合金的显微组织基本相同,固溶+时效后不同成分合金的组织也没明显差异;随铝含量增多,不同状态合金强度均先升后降;韧性变差;铝含量为3.0%的合金具有最高的强度,固溶+时效态抗拉强度为1 300.0 MPa,伸长率为8.8%。     

不同工艺高温固溶与时效处理后SP-700钛合金的组织与性能

将SP-700钛合金在β相区1 000℃固溶15 min后,降温至(α+β)相区进行不同时间(3～10 min)和温度(650～900℃)下的固溶处理以及不同温度(370～650℃)和时间(15,90 min)的单级时效处理和280℃低温预时效+第二级时效的双级时效处理,研究了不同工艺下合金的组织和性能。结果表明：在850℃下固溶后合金中α相的体积分数随固溶时间的延长而增加,当固溶时间为5 min时,合金具有较好的强塑性匹配;在5 min固溶时间下,α相体积分数随固溶温度的升高而减小,当固溶温度为650℃时,合金具有较好的强塑性匹配。β相区固溶+单级/双级时效后,合金基本由β晶粒、α相以及针状马氏体组成;在时效温度650℃和时间90 min下单级时效或时效温度650℃和时间15 min下双级时效后,合金均具有较好的强塑性匹配。     

400℃时效对304不锈钢晶间敏化行为的影响

采用双环电化学动电位再活化法（ EPR）对400℃时效处理后的304不锈钢试样进行晶间腐蚀试验,并采用金相法观察试验后试样贫铬区的形态特征。研究结果表明,固溶态304不锈钢在400℃时效10 h条件下,敏化度未见增大,晶间腐蚀敏感性并未加大;650℃敏化后304不锈钢在400℃时效10 h条件下,随着时效时间的延长,敏化度则显著增大,晶间腐蚀敏感性也随之加大。敏化态304不锈钢即使在低温条件下,其晶间腐蚀敏感性也会随着时效时间的延长而逐步增大,因此,304不锈钢的固溶处理是十分重要的,对于未经固溶处理的304不锈钢需要严格控制热加工工艺参数,杜绝敏化度的进一步增大,以避免腐蚀事故的发生。     

固溶处理工艺对HR3C奥氏体耐热钢组织和性能的影响

研究了固溶温度、保温时间对固溶态及固溶+时效态HR3C奥氏体耐热钢显微组织及力学性能的影响。结果表明:试验钢在1 150~1 200℃固溶处理30 min后的晶粒尺寸变化不大,超过1 200℃后晶粒明显长大;保温时间对晶粒尺寸无明显影响;随固溶温度的升高和保温时间的延长,时效后钢中一次析出相的尺寸变小、数量减少;在700℃的时效过程中,M23C6相沿晶界析出,二次析出的Z相弥散分布在晶内,尺寸在100 nm以下,时效时间超过1 000 h后M23C6相明显粗化,Z相的尺寸变化不大,但数量不断增多,在长时时效过程中起到显著的析出强化作用;随初始固溶温度的升高和保温时间的增长,相对应的长时时效态的高温屈服强度明显提高。     

脆性温度点时效对22Cr双相不锈钢冲击性能的影响

为了解脆性转变点时效时间对22Cr双相不锈钢冲击性能的影响,研究了经不同热处理(固溶处理、固溶 脆性点时效处理)后材料的冲击性能。结果表明:原始板材、1 050℃固溶处理的试样具有良好的冲击韧度,冲击功均在280 J以上,微观断口为韧窝;850℃时效处理显著降低试样的冲击韧度,随着时效时间的延长,室温冲击功由时效0.5 h的60 J下降到2 h的5 J,微观断口为解理;475℃时效处理也降低试样的冲击韧度,随着时效时间的延长,冲击功略有降低,微观断口为韧窝 解理。     

固溶时效热处理制度对TC4饼材组织性能的影响

通过改变固溶时效温度对T C4钛合金饼材进行研究,用金相显微镜观察了其微观组织形貌,测试了力学性能。结果表明：在相变点以下930℃、950℃和970℃温度下固溶,530℃/6 h时效,随着固溶温度的升高,饼材初生α晶粒逐渐长大,强度先升高后降低,塑性先降低再升高;在相变点以上990℃/1 h固溶,530℃/6 h下时效后,饼材出现魏氏组织,强度和塑性均大幅下降;在950℃/1 h固溶,530℃/6 h下时效后, T C4饼材的组织均匀,力学性能达到良好的匹配。     

固溶时效对Inconel718合金组织和力学性能的影响

对Inconel718合金进行了(9201 060℃)×1.5h+(650850)℃×(610)h的固溶时效处理,研究了固溶温度和时效温度、时间对合金组织和力学性能的影响,并获得了较理想的固溶时效工艺。结果表明:时效处理后,合金的硬度较固溶态的明显提高;随固溶温度升高,奥氏体晶粒长大,δ相逐渐溶解,较适宜的固溶温度为1 000~1 020℃;随时效时间延长,合金中析出相的弥散强化效果更佳,屈强比提高显著;在1 000~1 020℃固溶+750℃×10h时效处理后,合金的力学性能最佳,抗拉强度超过1 200 MPa,室温冲击吸收功超过120J,硬度超过310HV10。     

固溶和时效处理对加压成形6063铝合金组织与性能的影响

采用加压成形工艺制备6063铝合金,然后对铝合金进行535℃固溶和时效处理,研究了固溶时间(15～120 min)、时效温度(160～200℃)和时效时间(1～24 h)对该铝合金显微组织、拉伸性能和硬度的影响.结果表明:随着固溶时间的延长,6063铝合金晶粒尺寸增大,Mg2Si初生相逐渐消失并回溶至基体中,而固溶时间未对α-Al8Fe2Si相和β-Al5FeSi相的含量与形貌产生影响;固溶处理后,随着时效温度的升高或时效时间的延长,第二相Mg2Si数量增加,但过高的时效温度或过长的时效时间导致Mg2Si相粗大;随着固溶时间、时效时间的延长,或时效温度的升高,合金的强度和硬度先升高后降低,断后伸长率先减小后增大;6063铝合金适宜的固溶和时效处理制度为535℃×60 min+180℃×7 h,此时合金中析出的Mg2Si相最细小,且弥散分布,合金具有最高的强度和硬度,以及合适的断后伸长率.     

热处理对21-6-9钢性能及显微组织影响

热处理工艺对单相高强度21-6-9奥氏体不锈钢显微组织及力学性能影响显著。本文在固定其他热处理工艺参数情况下,分别对固溶处理温度,固溶冷却方式,时效处理温度进行研究,结果表明:固溶温度对21-6-9钢低温韧性及晶粒尺寸影响显著,1050℃是其最佳固溶处理温度;固溶冷却方式对其力学性能影响不明显,但对其晶粒尺寸有较大影响,其中水冷处理方式能够使21-6-9钢得到尺寸均匀且细小的晶粒组织;时效温度对其低温韧性存在影响,表现为时效温度过高(≥600℃)会导致低温韧性明显下降。经过适当的热处理工艺处理,实现21-6-9钢屈服强度不低于438MPa,断口伸长率47%,断口收缩率不低于75%,同时具有良好的塑性及低温韧性。     

冷变形时效对Ni36CrTiAl合金组织与力学性能的影响

研究了Ni36CrTiAl合金冷轧后经650,670,700和720℃时效以及950℃固溶再进行650℃时效处理对组织与性能的影响.结果表明：随冷变形后时效温度的升高,胞状γ＇相长大明显,650℃时效后胞状γ＇相的直径为30～60 nm,720℃时效后为60～140 nm;冷变形后时效析出的胞状γ＇相比固溶后时效析出的数量多,尺寸大;冷变形后时效合金的强度和塑性随时效温度的升高而下降;固溶时效后的抗拉强度和屈服强度分别比冷变形时效降低了26.2%和45.3%,但断后伸长率却增加了1.2倍.     

CuNiBeSiRE合金强化工艺研究

研究了固溶、时效及冷变形后时效等工艺对CuNiBeSiRE合金组织和性能的影响。研究表明，该合金经930℃固溶1．5h 30％冷变形 490℃时效3h炉冷处理，具有高的强度、导电率和软化温度，且其物理性能和力学性能达到较佳的配合，达到了原定技术指标，满足了服役条件苛刻的汽轮发电机组转子槽楔的使用要求。     

马氏体时效不锈钢强度逆晶粒尺寸现象研究

研究了Cr-Ni-Mo-Ti马氏体时效不锈钢固溶处理锻态粗大晶粒遗传,以及通过再结晶显著细化奥氏体晶粒的过程。研究结果表明,相对较低的温度固溶处理以非扩散α′→γ逆转变形成奥氏体,遗传锻态粗大晶粒形态和尺寸,提高固溶处理温度发生再结晶,使奥氏体晶粒显著细化。由于非扩散α′→γ逆转变形成奥氏体内高密度缺陷会遗传到固溶处理后的马氏体内,马氏体内高密度缺陷具有增强时效析出和析出强化相的弥散分布的作用,因此屈服强度和抗拉强度明显高于通过再结晶细化奥氏体晶粒的试样,即出现强度的逆晶粒尺寸现象。     

热处理工艺对22Cr双相不锈钢拉伸性能的影响

研究了热处理工艺对22Cr双相不锈钢拉伸性能的影响,并对断口形貌进行了分析.结果表明:在950～1 150 ℃固溶2 h,其强度和塑性与固溶温度呈复杂关系,在950℃和1 150℃固溶处理的强度比1 050℃的高,但塑性降低;1 050℃固溶后,在850℃时效处理材料强度有所提高,塑性明显降低;1050℃固溶后,在475℃时效处理材料强度明显提高,塑性略有降低.固溶处理后微观断口以韧窝为主要特征;850℃时效处理后断口出现解理的小平面和二次裂纹;475℃时效处理后断口以韧窝为主并伴有局部的解理断裂.     

不同热处理对高温合金GH4141微观组织和拉伸性能的影响

高温合金作为航空紧固件的主要原材料,其力学性能直接影响着航空装备构件的紧固性能。以GH4141高温合金为试验材料,分析不同热处理后GH4141试样的金相组织、显微硬度、力学性能和断口形貌等特征,研究结果表明了固溶温度对晶粒尺寸影响较大,且随着固溶温度的升高,显微硬度降低;热处理后试样表面形成的残余应力为压缩状态;试样在1 080℃固溶760℃时效处理后的拉伸强度最大为1 214 MPa,其拉伸断口表现出明显的析出相强化诱导的颈缩和韧窝特征。     

热处理工艺对22Cr双相不锈钢组织的影响

研究了热处理工艺(固溶处理、固溶处理 时效处理)对22Cr双相不锈钢板材显微组织、脆性析出相形态的影响.结果表明:22Cr轧制板材在1 150℃以下固溶处理后,组织为由典型的α、γ两相组成的条状组织;经1 150℃固溶处理后,γ相已基本变成块状分布;在950～1 150℃固溶时,α、γ两相含量随固溶温度呈良好的直线关系.经1 050℃固溶处理后,在850℃进行时效处理,从α相中析出脆性相,随着时效时间的延长,脆性相含量增加.     

AA6061铝合金正方形截面管胀形工艺研究

AA6061铝合金挤压管材在常温下强度高但塑性差,难以成形复杂形状零件。基于此,提出了固溶处理+固体颗粒介质胀形+人工时效的工艺流程,通过固溶、淬火和时效等热处理工艺调整铝合金变形前后的力学性能,应用固体颗粒介质胀形技术实现管件塑性成形。以AA6061挤压铝合金管为研究对象,分析了固溶处理工艺参数对合金力学性能的影响,发现管材经固溶温度560℃且保温120min处理后,其延伸率提高3倍以上,强度和硬度也大幅降低,使合金管材的成形性能指标显著提高,具备了固体颗粒介质胀形管件的条件;对合金固溶处理后再人工时效处理的试验研究表明,人工时效温度180℃且保温360min时合金塑性下降,强度和硬度等性能指标均可恢复至初始状态。基于铝合金热处理工艺特征的研究,采用固溶处理+固体颗粒介质胀形+时效处理的工艺流程,成功试制了AA6061铝合金典型的正方形截面管件,其环向最大展长率可达34%。