8090Al-Li合金的微观结构与力学性能SCIEI

本文系统地研究了8090Al-Li合金的微观结构与力学性能的关系。结果表明,合金性能的变化主要归因干δ′颗粒尺寸的变化和S′相的析出。δ′相容易析出并迅速长大,而S′相析出的孕育期较长,时效前冷变形可促进S′相析出。δ′相和S′相共同析出可改善合金强度和塑性,其最佳时效条件为190℃,20—30h。另外,在有平衡相析出的高角晶界容易形成无沉淀区,在峰值时效条件,其宽度可达200nm以上,但在亚晶界难以形成。     

2198铝锂合金对时效温度敏感性及其析出行为

通过拉伸测试和透射电镜分析,研究了不同时效温度下2198铝锂合金组织和性能的变化。结果发现:在峰时效之前的小温度区间内,2198铝锂合金对时效温度非常敏感,经淬火变形后在150~170℃下时效14 h,随温度的升高,强化效果显著增加,延伸率降低;观察到的2198合金的析出相相主要是δ′、θ′、β′/δ′、T1、σ相。不同时效温度下得到的析出相的种类和形貌不同,160℃以下时效,析出相以δ′、θ′、β′/δ′为主,160℃以上,以T1、σ相的为主,多种相复合强化。时效过程中析出相的种类和含量的变化是该合金力学性能对时效温度敏感的本质原因。     

Mg和Zn对2099合金时效组织与拉伸性能的影响

通过常规力学性能测试和透射电镜微观组织观察,研究2099合金在不同热处理状态(T6和T8)下的微观组织和拉伸性能,以及2099合金中所含少量Mg和Zn对合金组织与性能的影响。结果表明:2099合金在T6峰时效条件下,主要强化相是δ′相、θ′相和T1相;在T8峰时效下,主要强化相是δ′相、T1相和少量θ′相,预拉伸变形促进T1相的析出,提高合金的时效强化效果;Mg的添加促进GP区和θ′相的析出,Zn的添加有利于T1相生成和弥散分布;而Mg和Zn同时添加显著地促进T1相析出,并抑制δ′相的粗化。     

TEM STUDY OF PRECIPITATED PHASES IN P／M INCONEL 718 ALLOY UNDER LONG TIME EXPOSURE

用透射电子显微镜研究了改型与常规粉末７１８合金长期时效过程中γ″，γ′，δ相的析出、粗化行为．结果表明：改型合金与常规合金中γ″，γ′的析出行为不同，前者γ″和γ′主要以包覆及复合组织析出，后者γ″和γ′则多以单独、分离形式析出．在６５０℃等温１００００ｈ时效过程中，改型合金的γ″粗化速率低于常规合金，表现出良好的稳定性．经过７５０℃，１０００ｈ时效，两种合金均发生δ相的大量析出，但δ相在两个合金中析出的形貌、数量不同．     

长时间时效对GH625合金析出相和拉伸性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、拉伸实验研究长时时效对GH625合金析出相及其拉伸性能的影响,并采用绝热法和Rietveld全谱拟合法对合金在720℃长时时效过程中主要析出相的体积分数进行了定量分析,进一步研究了析出相的体积分数与合金拉伸性能的关系。结果表明:GH625合金在720℃长时间时效过程中存在着γ相→γ′相→γ″相→δ相的转变;随着时效时间的延长,γ″相与δ相的体积分数始终在增大,而γ′相的体积分数则先增加后减少。析出相对GH625合金的拉伸性能有较大的影响。γ′相和γ″相的析出能够提高合金的强度,但大量尺寸过大的γ″相对合金的塑性不利;大量δ相的析出和长大使得合金的强度减小,但屈服强度比有所增加,而合金塑性则大幅降低。     

Al—Zn—Li—Mg—Cu合金在433K的时效行为

采用透射电镜（TEM）和Vickers硬度计研究了Al-Zn-Li-Mg-Cu合金在433K的人工时效行为,结果表明,在等温时效动曲线上存在双阶硬化行为。第一阶段硬化起因子合金基体上沉淀析出的δ′相（AlLi） 时效强化效果来自δ′相;随着时效的进行,到达第二时效硬化峰,在合金基体上除了δ′相外,大量析出一种具有准晶结构的沉硬化相（命名为X相）,此时,时铲强化效果来处自δ′相和X相,在X相的周围存在无δ′相析出区,表明X相含有Li原子,X相呈棒状,棒的长轴与基体的＜110＞Al方向一致,EDS测试表明,X相富集Cu,Zn和Mg。     

预变形对2099合金组织性能的影响

通过显微硬度测试、力学性能测试和透射电镜观察等手段,研究了不同预变形程度对2099合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着预变形程度增大,合金时效进程显著加快,合金峰时效态的强度显著提高;析出相更为细小弥散地分布于基体中,较为粗大的晶界析出相趋于不连续化、点链化;时效强化相经历了由T_1相、δ′相和θ′相三相共存到以T_1相为主要强化相的变化过程,表明预变形对时效过程中析出相的大小、类型、分布有重要影响,在促进T_1相析出的同时,也消耗了δ′相和θ′相。     

固溶后冷却方式对Inconel X-750合金组织和性能的影响

采用SEM、TEM、EDAX和相分析等分析手段,研究Inconel X-750合金固溶后不同冷却方式下组织和性能的变化。结果显示:水冷和油冷抑制合金中γ′相的析出,时效后均析出球形的γ′相。炉冷后合金中析出一次立方体形γ′相和二次球形γ′相,时效后再次析出球形γ′相;水冷和油冷后晶界上无碳化物析出,时效后晶界上均析出细小针状M₂₃C₆。炉冷后合金晶界上析出块状M₂₃C₆,时效后碳化物尺寸略微长大,形状基本不变;炉冷+时效后合金的强度最高,水冷+时效后合金的冲击性能最好。     

Cu对Al-Li合金组织结构与性能的影响SCIEI

本文研究了3种Cu/Li比的Al-Li-Cu-Zr合金的时效析出组织及其性能。结果表明,实验合金时效由两级硬化过程所组成,其中第一级硬化是δ′相(3号合金为δ′+T_1相)强化而引起;第二级硬化是由于δ′+T_1(3号合金为δ′+T_1+θ′)的复合强化作用。当T_1相板条与δ′相颗粒相遇时,δ′相逐渐被T_1相吞并。Cu/Li比增加,合金的强(硬)度上升,但塑性下降,拉伸断口由穿晶变为沿晶形式,这与高Cu/Li比合金中晶界析出平衡相有关。     

Al-Zn-Li-Mg-Cu-Zr合金中δ′相的长大

研究了Al-Zn-Li-Mg-Cu-Zr合金在393K,433K和473K时效过程中δ′相的长大规律,发现当合金在393?K时效时,δ′相的长大符合LSW长大规律;当合金在433?K和473?K时效时,δ′相半径的3次方与时效时间符合抛物线关系,这与在此温度下沉淀析出X相有关.     

2A97铝锂合金双级时效研究

通过TEM分析和常规力学性能测试,研究双级时效工艺对2A97铝锂合金组织和性能的影响,以优化合金强度和塑性匹配。结果表明:随预时效温度升高,双级时效基体由形成θ′/θ″相和δ′相为主的组织转变为形成T1相、θ″/θ′和δ′相为主的组织。135℃预时效、双级时效基体形成大量细小的θ′/θ″相和δ′相,T1数量少。晶界和亚晶界T1数量多,尺寸小,晶界和亚晶界θ′/θ″无析出带宽度窄。155℃预时效、双级时效可在基体形成以T1相为主的组织,且数量多,尺寸大,均匀分布,T1相、θ″/θ′和δ′相的联合强化作用使合金具有高的强度。     

对铝—锂合金（2091）中板形变热处理的探讨

研究了预应变及时效的温度和时间对２０９１合金中板组织和力学性能的影响。结果表明,该合金力学性能的变化主要归因于δ′、Ｓ′、Ｔ１、θ′相的析出体积百分数及其分布状况;共面滑移和ＰＦＺ区的存在是该合金韧性较差的重要原因;时效前冷变形可加速析出动力学的进程;１５０℃时效比１７０℃时效可取得较好的强韧性。     

稀土元素Ce和预变形对Al—Li—Cu—Zr合金时效相变过程的影响

以2090铝锂合金为对象，研究了稀土元素Ce和预变形对其时效过程的影响，结果表明：微量Ce(0.11%),能显著弥散T1相，使T1相均匀，细小地析出，且在峰时效态表现明显，但Ce对δ′相的相变过程影响不大，预变形使合金位错密度增大，减小了T1相的形核功，从而促进了T1相和δ′相析出；微量稀土元素Ce(0.04%-0.14%)和预变形（3％－9％）配合使用可达到更好的综合性能效果。     

INFLUENCES OF ASSOCIATED AND SEPARATE PRECIPITATION OFγ′WITH γ" ON THERMAL STRUCTURE STABILITY IN INCONEL718 TYPE ALLOYS

用透射电镜观察了Inconel718及其改型合金中的时效析出组织调整Nb,Ti,Al的含量及比例,可以得到与通常合金中γ′和γ″单独析出有所不同的γ′和γ″的复合组织及包覆组织两类析出形态、其中γ″在γ′上析出的包覆组织具有较好的高温长期时效组织稳定性过时效试验结果表明.改型合金不同于Inconel718合金γ″致δ的相转变,却以强化相溶解而使材料软化     

INCONEL718型合金中γ″和γ′的复合及单独析出对组织稳定性的影响

用透射电镜观察了Inconel718及其改型合金中的时效析出组织调整Nb,Ti,Al的含量及比例,可以得到与通常合金中γ′和γ″单独析出有所不同的γ′和γ″的复合组织及包覆组织两类析出形态、其中γ″在γ′上析出的包覆组织具有较好的高温长期时效组织稳定性过时效试验结果表明.改型合金不同于Inconel718合金γ″致δ的相转变,却以强化相溶解而使材料软化     

分级时效对新型Al-Cu-Li合金组织与性能的影响

通过力学性能和显微组织检测分析,研究了分级时效工艺对新型Al-Cu-Li合金组织与性能的影响。结果表明：经先高温后低温的双级时效处理和先低温后高温再低温的三级时效工艺处理的合金强度均比T6态的高,但比T8态的稍低;对于先高温后低温的双级时效制度,合金在165℃高温时效析出了δ′、θ′、T1相和σ相,然后,在130℃二次时效后析出大量细小弥散针状强化相,从而提高了合金的强度;对于先低温后高温再低温的三级时效工艺制度,在150℃预时效形成GP区和过渡相,从而在165℃时效析出了较多的第二相,经130℃的第三级时效后析出了细小的第二相,从而使合金具有较好的综合力学性能。     

时效工艺对超低温成形2060铝锂合金组织及性能的影响

通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)表征分析及单轴拉伸测试等手段，研究了时效温度与时间对2060铝锂合金力学性能及组织演变的影响，获得与超低温成形相适配的最佳时效工艺参数。结果表明，在时效初期，合金的析出相以球状δ′相和针状T₁相为主；随着时效时间的延长，T₁相不断形核长大，而δ′相数量不断减少，T₁相对位错运动的阻碍作用增大，合金强度不断提高并到达峰值。随着时效时间进一步延长，T₁相的数量不再变化，但其形态变得粗大，合金强度有所下降。分别在165、175、185℃进行时效时，随着时效温度的升高，合金到达峰值时效的时间变短，但与较高温度时效相比，较低温度时效后析出相形态更加细长，分布更加弥散，合金峰值时效强度更高。超低温成形2060铝锂合金采用165℃×35 h的时效工艺后可获得最佳的综合力学性能，此工艺下获得的合金屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为494 MPa、538 MPa和6%。     

2197铝锂合金形变热处理中T1相的析出行为

对2197铝锂合金进行形变热处理,采用HREM高分辨电镜观察合金欠时效和峰时效两个阶段的显微组织,研究T1相析出长大行为及其界面特征。结果表明:形变热处理2197合金在欠时效阶段主要存在δ′、θ′和T1相,T1相尺寸约为40 nm;峰时效阶段合金中δ′和θ′数量减少,主要析出相为T1相,其尺寸为50~150 nm,T1相可通过δ′相的溶解而长大。在欠时效和峰时效两阶段,T1相末端与基体共格,其他区域与基体非共格。T1相为六方晶系,与基体存在惯析关系:(0001)T1//(111)A1、[1010]T1//[110]A1,惯析面为{111}A1。     

长期时效过程中GH625合金的析出相演变

采用扫描电镜和能谱对720℃长期时效后GH625合金的析出相进行了研究并测试了其拉伸性能。结果表明:长时时效促进了合金中γ相→γ″相→δ相的转变,5×10~3h时效后合金中析出了大量的δ相;析出相提高了时效态合金的屈服强度和抗拉强度但降低了合金的塑性。当γ″相的尺寸超过500 nm后对合金的塑性不利,而大量δ相的析出则严重降低了合金的塑性。     

三联冶炼IN718合金棒材650℃长期时效后的组织与性能

研究了经标准热处理的真空感应+电渣重熔+真空自耗三联工艺冶炼IN718合金细晶250 mm棒材在650℃下长期时效过程中组织和性能的变化。结果表明:时效1000~5000 h后,晶粒度未发生明显变化,但γ″相逐渐粗化,晶界δ相附近的γ″相贫化区逐渐加宽;时效4000 h时,晶内析出部分针状δ相;达5000 h时,在晶内析出魏氏体状δ相;经长期时效后合金室温和650℃拉伸性能变化不明显;合金持久寿命在时效2000 h内亦无明显变化,超过3000 h后,合金持久寿命则明显的降低,5000 h时合金持久寿命降低了近40%;添加的0.010%P元素,能显著降低Nb元素的扩散系数,从而降低强化相γ″相的长大速率,延缓γ″相向δ相转变,有效地抑制了长期时效后合金的拉伸和持久性能的衰减。