STRUCTURAL ZONING DIAGRAM OF SOLID SOLUTION Fe-Mn-C ALLOY AT 1000℃

本文根据76个成分点的试验结果及文献[1]中的有关结论,建立了含有不同稳定性大小奥氏体区的较为完整的Fe-Mn-C系合金1000℃固溶处理后的组织图,并对各类锰钢的化学成分范围及组织变化规律进行了分析与讨论。工业用锰钢的成分和组织可依据该组织图进行合理选择。     

固溶处理对氮微合金化高强度因瓦合金组织和性能的影响

时效强化是一种便于实现,且对高强度因瓦合金比较有效的强化措施。实现这一强化手段的前提是需对材料进行适当的固溶处理。为此,本文研究了N微合金化因瓦合金在固溶处理过程中微观组织和力学性能及物理性能的变化。结果表明,随着固溶处理温度的升高,在热轧态形变的奥氏体晶粒中形成新的再结晶晶粒数量不断增加,晶粒尺寸逐渐增大。当固溶处理温度为1150 ℃时,热轧态析出的第二相粒子已基本完全溶解于奥氏体基体,此时的材料不仅晶粒细小,而且具有较高的硬度(187.4 HV0.1)、强度(Rm=625.6 MPa)和最好的塑性(A=37.0%)。尽管其膨胀系数是热轧态的1.20倍,但仍处在4.41×10-6 ℃-1很低水平。固溶处理温度进一步增加,不仅使奥氏体晶粒急剧增加,而且使材料的力学性能和膨胀特性全面恶化。     

固溶处理对TC17合金组织与性能的影响

对厚度为8．0mm的TC17合金固溶处理温度、时间、冷却方式进行了研究，讨论了热处理工艺参数、组织与性能之间的关系，为该合金板材选择合适的热处理制度提供依据。     

固溶处理对Al-Mg-Si-Mn合金组织与性能的影响研究

通过电导率测试、显微组织观察、力学性能测试、XRD物相分析以及α(Al)基体点阵常数的计算等方法研究了固溶温度和时间对Al-0.69Mg-1.12Si-0.5Mn合金微观组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明:实验合金板材的最佳固溶工艺为550℃/30min;在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率分别为375MPa、354MPa、10.5%、和41.7%IACS。合金主要由α-Al基体、Mg2Si和不可溶Mn12Si7Al5等合金相组成;通过基体点阵常数的精确计算,能较好地表征合金的固溶程度。在510～550℃范围内,适当提高固溶温度和延长固溶时间,粗大的平衡相逐渐回溶,基体过饱和程度增加,合金的强度逐渐升高;进一步提高固溶温度或延长固溶时间,合金强度逐渐降低。     

Inconel 690合金的固溶处理制度

研究了1050～1200℃固溶处理对Inconel 690合金微观组织的影响。结果表明:固溶温度对合金微观组织的影响比较大,当固溶温度为1050℃时,晶粒由初始约10μm长大到19μm,当温度超过1125℃时,晶粒长大速度加快,当温度达到1150℃时,晶粒迅速长大到66.1μm。合金中的富铬碳化物含量随固溶温度的升高而逐渐减少,在1125～1150℃进行固溶处理时,碳化物全部溶解。由公式计算,结合扫描电镜结果,确定出合金中富铬碳化物的完全溶解温度为1136℃左右。     

DD9镍基单晶高温合金固溶处理初熔组织研究

研究了DD9单晶合金固溶处理过程中组织的变化以及初熔组织的生成机理。结果表明,初熔组织分为两类,即γ/γ′共晶组织熔化生成的不规则初熔组织及固溶微孔熔化生成的规则初熔组织。初熔组织严重降低铸件的高温性能,在1100℃、137 MPa条件下,初熔组织使铸件的使用寿命缩短35h。两种初熔组织都可以通过延长较低温度下的保温时间,促进元素的扩散来消除。     

固溶处理对低膨胀GH2909高温合金奥氏体晶粒长大的影响

为了分析固溶温度和时间对GH2909高温合金奥氏体晶粒长大的影响,获得GH2909合金奥氏体晶粒长大规律,对GH2909高温合金在不同固溶温度(1000~1080 ℃)和不同固溶时间(1~4 h)下进行固溶处理。对不同固溶处理工艺后的GH2909合金奥氏体晶粒平均尺寸进行测量,建立了GH2909合金固溶处理时奥氏体晶粒长大模型。结果表明,GH2909合金奥氏体晶粒随固溶温度和时间的增加而逐渐长大,组织中的Laves相逐渐回溶,且当固溶温度小于1020 ℃时,GH2909合金具有较好的抗奥氏体晶粒粗化能力,可以有效指导GH2909合金锻造过程中的晶粒度控制。     

固溶处理对A286合金组织与硬度的影响

通过光学显微镜、扫描电镜和洛氏硬度计等研究了固溶温度(980、1000、1020℃)和保温时间(60、90、120 min)对A286合金微观组织和硬度的影响。结果表明,热轧态合金基体为再结晶的均匀奥氏体晶粒组织,同时存在一次碳氮化物。随着固溶温度的升高和保温时间的延长,再结晶晶粒优先从表面生长并逐渐向内部扩展,晶界有较大尺寸磷化物析出,合金硬度小幅度降低。     

固溶处理对800H合金组织和硬度的影响

研究了不同固溶处理工艺对800H合金组织和硬度的影响。结果表明,不同固溶处理温度对800H合金晶粒尺寸有很大影响;1050～1200℃固溶处理时,晶粒正常长大,晶粒长大激活能Q=309.3 kJ/mol;1050～1100℃固溶处理后,晶内仍有大量未固溶的富铬碳化物;1150℃固溶后,晶内富铬碳化物基本溶解;在1200℃固溶处理时,随着保温时间的延长,晶粒正常长大;晶粒尺寸与硬度符合Hall-Petch关系。     

固溶处理对TC4合金组织和硬度的影响

对TC4合金进行不同固溶处理,研究了固溶温度、保温时间、冷却方式对合金显微组织和硬度的影响。结果表明,随着固溶温度的升高,TC4合金由等轴组织到双态组织再到全马氏体组织转变,硬度逐渐增加;达到高温平衡状态时,延长保温时间对TC4合金显微组织和硬度的影响不明显;当固溶温度分别为925 ℃和975 ℃时,随着冷却速率的降低,α相在冷却过程中发生扩散长大,β转变组织从α'马氏体变为次生α相+β相的片层组织,硬度分别从水冷条件下的359~389 HV0.2降为空冷条件下的318~327 HV0.2;炉冷后得到全等轴组织,硬度较低,约300 HV0.2。     

合金元素对CuAl系阻尼合金组织的影响

利用扫描电镜(SEM)，比较了8种成分的CuAl系阻尼合金金相组织；利用示差热分析方法(DTA)分析了各试样相变温度；利用自由衰减法测得各试样的阻尼性能参数。分析了试样中热弹性马氏体的形态，研究了Mn和Ni元素对CuAl系阻尼合金的相变点及金相组织的影响。试验结果表明：Mn的作用类似与Ni；Mn和Ni的联合使用可以得到细条片状马氏体；在高温高阻尼合金中，通过Mn与Ni的合理搭配，可以在较宽的温度范围内调整合金的相变点。     

Mg-Al-Mn-RE合金固溶处理和人工时效研究

研究固溶处理和人工时效对Mg-Al-Mn-RE合金显微组织和硬度的影响规律,结果表明:铸态Mg-6Al-0.3Mn-1.6RE合金主要由α-Mg相、γ相(Mg17Al12)和稀土相(Al11RE3)组成.固溶处理36 h后,γ相全部溶解到α-Mg基体中,稀土相未溶解,但发生断开,稀土相的杆状变得很短.时效时间为16 h时,在晶界上析出片层状γ相.随固溶处理和人工时效时间的延长,合金显微硬度升高.     

不同固溶处理对Cu-Cr系合金组织和性能的影响

热处理工艺调控是提升Cu-Cr系合金性能的有效方法。Cu-Cr系合金的固溶工艺大多选择温度较低的Cu-Cr两相区进行,导致Cr相固溶程度不完全,抑制后续析出强化效果。本研究提出采用高温单相区固溶工艺改善析出强化效果,主要研究不同固溶工艺(Cu-Cr两相区(950℃,4 h)和Cu单相区(1050℃,6h))对Cu-Cr系合金组织和性能的影响。采用电子探针(EPMA)对两种固溶工艺后的元素分布进行表征,并对峰值时效态合金的微观结构采用XRD和TEM进行表征分析。结果表明：与两相区固溶相比,单相区固溶后铸态Cr相充分固溶,时效过程中更多纳米Cr相弥散析出;合金力学性能相比两相区固溶后峰值时效态有较大提升,其中屈服强度提升29.3%,抗拉强度提升25.6%,而导电率并未明显下降。强度理论计算结果表明,析出强化所贡献的屈服强度增量为323.4 MPa,贡献56.9%,析出强化是本研究中最主要的强化机制。     

固溶冷却速度对GH4586合金组织及850℃拉伸性能的影响

采用不同的热处理制度,研究了固溶冷却速度对GH4586合金组织和850℃拉伸性能的影响.研究表明,固溶冷却速度快,抑制了γ＇相的析出,时效后γ＇相尺寸在最佳尺寸范围内,M23C6碳化物沿晶界连续析出,合金高温拉伸强度高塑性低;反之冷却速度慢,γ＇相在固溶过程中大量析出,导致时效后γ＇相尺寸过大,而碳化物呈颗粒状断续分布在晶界上,合金高温拉伸强度低,塑性高.固溶分段冷却可以使GH4586合金获得合适的显微组织及高温拉伸性能.     

固溶处理对新型Mg-Mn-Ca-Sr合金显微组织及力学性能的影响

研究了固溶处理对Mg-1.5Mn-1Ca-1Sr合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Mg-1.5Mn-1Ca-1Sr合金中的第二相主要为Mg2Ca、Mg17Sr2和α-Mn相。第二相同时分布在晶界上和晶粒内。经过固溶处理后,存在于晶界处的Mg2Ca相溶解入α-Mg基体,细化了晶界,减轻了合金的断裂倾向。α-Mn相分布也更加均匀。固溶强化和第二相强化共同作用,显著提升了固溶态合金的常温力学性能。     

固溶处理温度对GH738合金组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和材料试验机研究了GH738合金在不同固溶热处理制度下的显微组织和性能。结果表明,随着固溶温度的提高,合金的晶粒尺寸随之增大、未溶入基体的γ′相逐渐减少,新析出的γ′相逐渐长大;GH738合金中的第二相有MC和M_(23)C_6,MC主要分布在晶内,M_(23)C_6主要分布在晶界;GH738合金的室温拉伸强度、屈服强度及洛氏硬度随二次固溶温度的升高而减小。     

固溶处理对Mg-xZn-2Gd合金组织及性能的影响

用铸造法制备不同Zn含量的Mg-x Zn-2Gd合金,利用光学显微镜和扫描电镜对Mg-x Zn-2Gd合金的显微组织进行分析,采用室温拉伸实验对合金的力学性能进行测试。结果表明,Mg-Zn-Gd相沿晶界析出。随Zn含量的增加,铸态Mg-x Zn-2Gd合金的平均晶粒尺寸减小,第二相含量增多,屈服强度和抗拉强度升高。当Zn含量达到4wt%时,合金的力学性能达到峰值。经固溶处理后,第二相溶解,并随保温时间的延长,合金的显微硬度逐渐降低,在24 h时达到极小值。铸态Mg-4Zn-2Gd合金在430℃下进行固溶处理24 h后,屈服强度和抗拉强度降低,伸长率上升,为后续热挤压加工提供了良好的组织状态和力学性能。     

固溶处理对新型铝锂合金组织和性能的影响

对新型铝锂合金进行不同工艺固溶处理+ 165℃×20 h单级人工时效,研究固溶温度和时间对新型铝锂合金组织和性能的影响.结果表明,随固溶温度的升高,合金弥散析出的第二相不断长大,新型铝锂合金的抗拉强度和屈服强度有所提升,塑性、韧性下降;固溶时间对合金强度和塑性的影响较小.535℃×30 min固溶处理后,综合力学性能较好.