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。     

喷射共沉积SiC_p/2024铝基复合材料轧板的显微组织及力学性能

利用喷射共沉积、热挤压、轧制工艺制备了SiC_p/2024铝基复合材料轧板,通过OM、SEM、TEM及XRD等手段研究了该复合材料轧制态和热处理态的显微组织和力学性能。结果表明:SiC_p/2024复合材料坯经热挤压及轧制变形后,组织细小均匀,晶粒尺寸为2～3μm,SiC颗粒均匀地分布于基体中,原尺寸较大的SiC颗粒发生破碎,呈钝化形貌;经490℃固溶1 h及170 ℃时效8 h处理后,该复合材料的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为480 MPa,358 MPa和6.4%;基体合金中弥散分布的S′(Al_2CuMg)相为其固溶时效处理后的主要沉淀强化相。     

压裂分隔工具用可溶合金的组织与性能

开发和制备了Mg-Ca-Zn-Fe-Ni-Cu可溶合金,对铸态和热挤压态合金的显微组织和力学性能进行了对比,研究了热挤压态合金的溶解性能、应用性能等。结果表明:试验合金的密度约为1.8g·cm~(-3),组织由α-Mg、Mg2Ca、Mg_2Ni、Mg_2Cu及Mg_6Ca_2Zn_3等相组成,热挤压态合金的基体相和析出相尺寸均小于铸态合金的,并沿热挤压方向分布;经热挤压处理后合金的抗拉强度和伸长率增大,硬度升高;热挤压态合金的溶解速率随温度的升高而增大,室温浸泡24h后合金的质量损失率为40%,而60℃浸泡24h后合金已完全溶解;采用挤压态合金加工的压裂球在90℃和70 MPa下的压降比为0.86%,密封性良好;现场试验结果显示该合金压裂球的应用效果良好。     

固溶时效处理过程中Mg-Ce合金中稀土相的分布变化规律

以纯镁和Mg-30 C e中间合金为原料铸造铈质量分数为1％的Mg-C e合金,并进行420℃×8 h固溶和200℃×20 h时效处理,研究了不同状态时合金中稀土相分布的变化规律.结果表明:铸态、固溶态和时效态合金中的稀土相均为Mg12 Ce;铸态合金中的稀土析出相分布不均匀,以晶界处析出为主,晶粒内析出为辅,且析出相...     

挤压比对热挤压成型铝铁铜合金组织与拉伸性能的影响

采用热挤压成型工艺制备了Al-0.7Fe-0.2Cu-0.02B铝合金棒材,研究了挤压比对其显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:合金在挤压变形过程中发生了动态再结晶,随着挤压比增大,再结晶晶粒细化,且分布得更加均匀;挤压变形后,铸态合金中的网状第二相Al6Fe转变为Al3Fe,随着挤压比增大,Al3Fe相逐渐细化并在晶界处聚集;随着挤压比从6增大到28,合金的抗拉强度从106.53 MPa增至122.67 MPa,屈服强度从78.88 MPa增至84.65 MPa;通过数据拟合得到挤压态合金屈服强度与平均晶粒尺寸的关系为σ0.2=63.8+77d-1/2。     

双级固溶处理对7A04铝合金组织与力学性能的影响

对7A04铝合金进行了双级固溶+单级时效处理,采用正交试验研究了固溶温度和时间对该合金显微组织与力学性能的影响,得到了较优的双级固溶处理工艺。结果表明:优化的双级固溶处理工艺为450℃×30min+505℃×60min,采用该工艺固溶处理再经120℃×24h时效处理后,该铝合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和冲击功分别达到658.43 MPa,593.07 MPa,10.25%,9.681J;一级固溶是影响7A04铝合金力学性能的主要因素,而较高温度的二级固溶能使第二相、共晶夹杂物和金属间化合物大量溶入固溶体,并在随后的时效过程中以强化相的形式析出,进而改善合金的综合性能。     

微量银对Al-Zn-Mg-Cu系合金微观组织和力学性能的影响

研究了微量元素银的加入对高强Al—Zn—Mg—Cu合金及固溶、时效处理前后组织和力学性能的影响。结果表明：银可提高该合金的固溶处理温度,增加合金固溶组织中未溶相数量,加速时效初期强化相析出,延缓过时效。     

稀土铒对铝-铜-镁-银合金显微组织与力学性能的影响

采用力学性能测试、X射线衍射、显微组织观察等方法,研究了稀土元素铒对铝-铜-镁-银合金组织与力学性能的影响.结果表明:添加0.2%Er(质量分数)有助于降低铸态合金的晶粒尺寸,提高铸态合金的室温与高温力学性能;然而,铒降低了挤压态合金的时效硬化与185℃峰时效处理后的拉伸性能,这是由于铒与合金中的铝、铜形成了Al8Cu4Er稀土化合物相,减少了用于固溶时效的铜元素,最终使强化析出相--Ω相的体积分数减少.     

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Ti2AlNb惯性摩擦焊接头组织及性能的影响

针对Ti_2AlNb合金惯性摩擦焊接接头开展了热处理工艺试验研究,分析了不同热处理工艺对焊接接头组织及力学性能的影响。研究表明,固溶态母材由α2、B2和O相构成,α2相呈球状或块状分布于B2相晶界上,O相呈棒状平行或交叉分布于B2相晶粒内部;固溶+单时效态合金母材由B2+O两相组成。焊态下的接头焊缝区及热力影响区基本为B2相组织,双时效处理后大部分B2相转变成晶界网状O相+晶内针状及块状O相组织,单时效处理的接头焊缝区及热力影响区晶界基本无O相组织存在,B2相晶内转变为细密层片状B2+O相共析组织。三种热处理状态的接头各区域显微硬度分布基本一致,焊后双时效提高了O相组织的析出而起到强化作用并提高了接头的显微硬度。焊前为固溶态+焊后双时效处理的接头室温抗拉强度最高且为1 193 MPa;焊后双时效处理的接头室温拉伸断口以准解理断裂为主,焊后单时效处理的接头室温拉伸断口以解理断裂为主,且解理小平面尺寸较大,抗拉强度稍低。焊前为固溶态+焊后双时效处理的接头在650℃高温下的抗拉强度依然最高且为986MPa,断口上能够观察到较浅的韧窝,为沿晶的韧性断裂;焊前为固溶态+时效处理的接头断口形貌基本相同,接头断裂形式以解理断裂为主,并含有少量的准解理断口。     

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。     

热处理对激光选区熔化GH3536合金组织演变规律的影响研究

利用激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)增材制造技术制备了GH3536镍基高温合金,研究了直接时效、固溶及热等静压处理对SLM合金组织和裂纹的影响规律,利用XRD、SEM、EPMA、EBSD、TEM等方法表征相组成和组织演变。结果表明:SLM态组成相为γ相,经固溶和时效热处理后,晶界析出针棒状和片层状相,EPMA结果表明这些相富含C、Cr、Mo,主要组成为Laves相和碳化物相;SLM态试样经固溶热处理后,合金元素扩散加强,熔池边界逐渐消失;SLM态平均晶粒尺寸13.18 μm,经高温热处理后,合金晶粒发生再结晶,平均晶粒尺寸减小,经固溶处理后平均晶粒尺寸为12.01 μm,而经热等静压处理(1050℃/3 h/120 MPa)后平均晶粒尺寸为10.87 μm。SLM态试样中存在10~100 μm的微裂纹,裂纹起源于熔池内部并贯穿熔化道;经直接时效和固溶热处理后微裂纹未明显改善,而热等静压则可完全消除微裂纹。     

挤压态镁合金AZ80动态再结晶机理及性能研究

探讨了挤压态镁合金AZ80的显微组织及动态再结晶机理。利用扫描电镜分析了材料的拉伸性能,并采用T6工艺研究了其热处理性能。结果表明：镁合金AZ80挤压后,出现细小的动态再结晶晶粒,其动态再结晶的机制属于连续动态再结晶;挤压后,材料的强化机制主要是晶粒细化作用。镁合金经过固溶处理后,β-Mg17Al12相已全部溶解到了α-Mg基体中,形成了过饱和的α-Mg固溶体,随着时效温度的升高,β-Mg17Al12相析出机理为从不连续析出到连续析出。     

T651态7075铝合金的显微组织与拉伸断裂机制

对7075铝合金进行了T651热处理,研究了其显微组织、静载拉伸性能及断口形貌,分析了其显微组织与断裂机制的关系。结果表明:T651态7075铝合金具有较高的屈强比,抗拉强度和屈服强度分别为529,450 MPa;该合金中存在大量细小的MgZn2析出相,同时还存在粗大的Al7Cu2Fe夹杂物和富含硅的硬脆相;在拉伸应力的作用下,MgZn2析出相则倾向于沿界面脱粘形成微孔,Al7Cu2Fe等夹杂物易引发局部应力集中使夹杂物颗粒开裂,最终使合金以微孔聚合型方式断裂。     

铼含量微量调整对第三代镍基单晶高温合金组织和高温持久性能的影响

制备了名义成分为Ni-9Ta-6Al-6W-4Co-2Cr-0.4Mo-xRe(x分别为6.2,6.8,质量分数/%)的两种单晶高温合金,研究了铼含量对合金铸态显微组织和相转变温度以及热处理态显微组织和高温持久性能的影响。结果表明:微量增加铼后,铸态合金的凝固偏析程度和γ+γ′共晶组织含量均增加,固溶过程中共晶组织快速溶解的峰值温度提高;热处理态合金中的γ′相尺寸略微减小,持久加载过程中拓扑密排相的析出量增加;铼的微量增加显著改变了铼和铬的成分分配比,增强了固溶强化效果,明显提高了合金的高温持久性能。     

δ相对激光选区熔化成形GH4169合金持久性能的影响

采用激光选区熔化(SLM)技术制备GH4169合金,通过热等静压+时效与热等静压+固溶+时效2种热处理制度控制δ相的析出,研究δ相对合金持久性能的影响。结果表明:2种工艺热处理后,SLM成形GH4169合金组织均为等轴晶,且存在退火孪晶;经热等静压+固溶+时效处理后,合金晶界处析出大量长棒状与连续颗粒状δ相;经热等静压+固溶+时效处理后合金在650℃/690MPa下的持久寿命是热等静压+时效处理后的一半左右,δ相的析出是导致合金持久寿命较低的主要原因;2种工艺处理的SLM成形合金的持久寿命均显著超过锻件的标准要求,且持久断裂方式均为沿晶断裂。     

喷射沉积高强铝合金锻件成形组织与性能研究

采用喷射沉积技术制备Al-10.84Zn-2.81Mg-1.45Cu-0.18Zr合金,并研究合金的组织变化和机械性能。结果表明,由于冷却速度较快,沉积态合金的晶粒尺寸低于30μm。喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu合金主要由α-Al基体,η-（MgZn2）和Al2CuMg相组成,其中η-（MgZn2）为主要的析出相。合金中第二相经锻造后进一步细化,为后续热处理打下基础。锻件经双级固溶和峰值时效后,拉伸强度,屈服强度和延伸率分别为771.7 MPa,749.0 MPa和7.9%。     

Mg-1．5Mn-1．5Y-3Sn合金显微组织及力学性能研究

采用挤压结合固溶时效方法,对铸态Mg-1．5Mn-1．5Y-3Sn合金进行了处理。利用扫描电镜、X射线衍射仪及显微硬度计等,研究该本合金在不同的热处理工艺下的显微组织及力学性能。试验结果表明,在铸态下,本合金的显微组织由α-Mg基体、大量颗粒状的第二相Mg2Sn、少量的针状YMg—Sn相组成。经过挤压和固溶后,微观组织中出现纤维状条纹,获得最佳力学性能的时效时间是66h（〈180℃）。拉伸试验表明,最大延伸率8为7％,抗拉强度约为230MPa。断口分析发现,合金的断裂方式主要为准解理断裂。     

快速凝固Al—Cr—Zr合金的显微组织

利用单辊熔体喷射快速凝固技术制备了高温使用的Al-4Cr-4Zr(原子百分比）合金,用透射电子显微镜观察了合金的显微组织,结果表明;快凝合金急冷态组织为过饱和α-Al固溶体和Al13Cr2相,而在300℃退火4h后,很细小的Al3Zr相从α-Al中析出。     

锰、铌含量对热轧酸洗QStE500TM钢板组织和性能的影响

利用光学显微镜、拉伸试验机和透射电镜等研究了锰、铌元素含量调整前后热轧酸洗QStE500TM钢板的组织和性能,分析了不同强化机制及强化效果。结果表明:将锰、铌元素质量分数分别由1.6%,0.050%降至1.3%,0.035%后,试验钢板的显微组织均由铁素体构成,晶粒度均为13.5级,屈服强度由621 MPa降至574 MPa,抗拉强度由654 MPa降至611 MPa;当锰质量分数降低0.3%时,其固溶强化效果降低11.1 MPa,铌质量分数降低0.015%时,Nb-Ti-C第二相粒子的析出数量减少,析出强化效果降低35.9 MPa。