双重退火对ZTC18铸造钛合金组织及性能的影响

目的 研究ZTC18合金双重退火热处理时合金微观组织和力学性能的变化规律。方法 通过对ZTC18合金熔模精密铸造拉伸试棒试验件进行双重退火热处理实验,对比不同热处理工艺铸件的微观组织和力学性能,分析其变化规律。结果 不同的双重退火温度下,晶粒尺寸无明显变化,随着第2级退火温度升高,晶粒内部初生α相由长针状逐渐变化为棒状及等轴颗粒,次生α相逐渐减少,合金的强度随第2级退火温度升高而降低,塑性则呈增加趋势。结论 通过双重热处理可以达到调整合金强度塑性比的目的,对比HIP后的室温拉伸数据,在二级退火温度为610和590 ℃的试样（空冷或炉冷）的强度和塑性综合匹配性较好,抗拉强度能够达到1100 MPa,伸长率大于11%。     

退火处理对电铸镍药型罩组织与性能的影响

通过对退火处理前后的电铸镍药型罩进行硬度测定、组织观察、晶体织构分析、残余应力测定,探讨退火热处理对电铸镍药型罩组织和性能的影响规律。研究结果表明,热处理后镍药型罩的硬度随着退火温度的升高而降低,高温退火时硬度急剧下降。在450℃以下退火热处理时,电铸镍药型罩的晶粒大小基本保持不变,超过550℃时发生再结晶,晶粒明显长大。随着退火温度的提高,晶粒的晶体取向发生改变。利用电子背散射衍射技术(EBSD)进行的分析结果表明,原始的镍药型罩在电沉积生长方向存在〈100〉丝织构,再结晶发生后丝织构消失。电铸镍药型罩内存在的残余应力为压应力,经退火处理后转变为拉应力。     

不同温度下Ag/Cu复合界面的扩散处理

采用不同退火温度对室温轧制的Ag Cu复合板材进行了扩散处理 ,测定了界面的结合强度及基体硬度 ,观察了微观组织形态。结果指出 ,由于扩散处理可以改变界面结合状态和界面附近组织的局部应变能力 ,因而可以使结合强度发生显著变化。 4 0 0℃退火的扩散处理可使结合强度升高至最高值 ,再继续升高退火温度 ,结合强度下降。若退火温度超过共晶温度 ,则结合强度可再次升高。结合面两侧基体硬度随退火温度升高而下降。当退火温度高于 60 0℃后 ,结合面Ag侧出现细晶区。扩散处理温度升高 ,结合面两侧晶粒均明显增大 ,其中Ag侧晶粒的增大更为明显。     

不同温度下Ag／Cu复合界面的扩散处理

采用不同退火温度对室温轧制的Ag/Cu复合板材进行了扩散处理,测定了界面的结合强度及其体硬度,观察了微观组织形态,结果指出,由于扩散处理可以改变界面结合状态和界面附近组织的局部应变能力,因而可以使结合强度发生显著变化,400℃退火的扩散处理可使结合强度升高于最高值,再继续升高退火温度升高而下降,若退火温度超过共晶温度,则结合强度可再次升高,结合面面侧基体硬度随退火温度升高而下降,当退火温度高于600℃后,结合面Ag侧出现细晶区,扩散处理温度升高,结合面两侧晶粒的均明显增大,其中Ag侧晶粒的增大更为明显。     

Fe基非晶合金涂层在晶化过程中的硬度与组织变化

对等离子喷涂含Cr，Ni，W，Mo，C，Si等合金元素的Fe-B基非晶合金涂层进行了100～730℃不同温度4h热处理试验。差热分析结果表明，涂层的急剧结晶温度在590℃附近。热处理试验结果表明，在450℃以下热处理时，涂层仍基本保持非晶态，硬度变化不大。在450～610℃之间热处理时，随温度升高，涂层逐渐晶化，析出以Fe23(C，B)6和Fe23B6相为主的硬质相和富Fe相，在590℃左右获得晶粒尺寸约为20nm纳米晶组织，涂层硬度随温度升高急剧增大，在610℃左右硬度达到最大值，约1270HV。在630～730℃之间热处理时，富Fe相逐渐成为主要相，并有Fe23(C，B)6，Fe23B6，Fe2B和FeB等多种硬质硼化物相形成，晶粒尺寸随温度升高长大并形成树枝晶，涂层硬度逐渐降低。     

化学沉积RE-Ni-Mo-P-WC复合镀层组织结构及性能研究

研究了化学沉积RE-Ni-Mo-P-WC复合镀层的组织结构及性能.结果发现:加入稀土元素能使镀层表面的晶粒急剧细化,分散性大大加强.镀层结构由非晶态转化为晶态结构.镀层的耐蚀性略有下降.硬度随WC浓度增加而增加,钼酸钠浓度为0.05g/L并经过200 ℃热处理后,显微硬度增大.氧化膜的质量随温度的升高逐渐增加,但在600 ℃以下氧化温度对镀层增重不明显.     

135°ECAP+旋锻变形工业纯钛的热稳定性研究

对经过135°ECAP+旋锻变形后的工业纯钛100,150,200,250,300,350,400,450℃和500℃下保温1h退火。采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、拉伸试验机及显微硬度仪等技术研究ECAP+旋锻变形工业纯钛退火后的组织与性能变化。结果表明:在400℃以下退火时,显微组织中位错密度降低,晶界逐渐清晰,变形组织未发生明显变化,材料的抗拉强度和显微硬度略有降低,伸长率增加不明显;在400℃以上退火时,随着退火温度的升高,发生再结晶,晶粒尺寸明显增大,平均晶粒尺寸约为5μm,材料的抗拉强度和显微硬度均出现明显降低,伸长率增加。拉伸断口表明,ECAP+旋锻变形退火后工业纯钛的拉伸断裂均为韧性断裂。随着退火温度的升高,韧窝尺寸变大,韧窝深度变深。     

脉冲电沉积纳米晶Ni-Co合金镀层热稳定性的研究

采用X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)等方法研究脉冲电沉积法制备的纳米晶Ni-Co合金镀层的组织结构和合金成分.测定不同退火温度下纳米晶Ni-Co合金镀层的显微硬度,并着重研究Ni-23.5%Co(质量分数)合金的热稳定性,结果表明:随着退火温度的升高,纳米晶Ni-Co合金在低温退火后显微硬度有所升高,在250℃时达到最高值,然后随退火温度的继续升高而降低.纳米晶Ni-23.5%Co合金镀层的晶粒尺寸逐渐增大,从原始晶粒尺寸13.5nm长大到300℃时的98.5nm,在升温速率为20K·min-1的DSC曲线中,Ni-23.5%Co合金在约300～350℃一直是低能放热,随后出现明显的放热峰,其峰值温度为372℃,放热焓为14.22J·g-1.通过测定不同升温速率条件下的DSC曲线峰值温度,由Kissinger方程求得纳米晶Ni-23.5%Co合金镀层的晶粒长大激活能为212.SkJ/mol.     

径锻AZ61镁合金退火后晶粒长大及组织演变规律

目的 通过研究径锻AZ61镁合金棒材在后续退火处理时的晶粒长大和组织均匀性演变行为,构建等温条件下径锻AZ61镁合金晶粒长大模型,总结径锻镁合金退火后组织均匀性演变规律,为此棒材后续热处理工艺的制定提供理论借鉴和指导。方法 基于系统的等温正交退火试验,量化统计各退火条件下样品组织的平均晶粒尺寸和晶粒尺寸分布,分析径锻AZ61镁合金棒材的晶粒长大行为和组织均匀性演变规律。结果 退火后,径锻AZ61镁合金组织中晶粒趋于长大。在250～300℃温度区间内,晶粒长大速度较为缓慢。随着退火温度的升高,晶粒长大速率随之上升,尤其是退火温度升高到450℃以后,晶粒长大速率显著增大。当退火温度一定时,退火起始30min内,晶粒快速长大。在之后的长时间退火过程中,晶粒长大速度逐渐放缓。同时,随着退火的进行,锻后样品中存在的超细晶条带状组织逐渐消失,样品组织均匀性显著提高。结论 通过研究晶粒长大现象构建的等温条件下径锻AZ61镁合金晶粒长大模型与试验结果拟合良好。结合组织均匀性演变规律,径锻AZ61镁合金退火后的组织状态能够被很好地预测。     

微量Cu和形变热处理对Al-Fe合金性能的影响

观察Al-Fe合金的显微组织并测量其力学性能和导电性能,研究了Cu元素和形变热处理对其性能的影响。结果表明：在铸态Al-Fe-Cu合金组织中,Cu元素在基体内均匀分布,而Fe元素在晶界处偏析;挤压态的Al-0.7Fe-0.2Cu合金其性能最优：导电率为59.90%IACS,抗拉强度为108 MPa,硬度为31.2HV;随着退火温度的提高Al-0.7Fe-0.2Cu合金的抗拉强度急剧降低,在400℃退火时其抗拉强度最低(100 MPa),伸长率最高(31.3%);在250℃退火时导电率出现峰值(62.61%IACS)。在退火Al-0.7Cu-0.2Cu合金中有许多细小针状的θ(Al₂Cu)相析出,并与位错交互缠结。随着退火温度的提高合金中的位错密度降低,晶粒细化。     

退火制度对钎焊用热轧复合铝板组织与性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、拉伸试验机、硬度计等研究了4343/3003/4343铝合金轧制复合板在100~500℃退火15min~10h后的微观组织和力学性能。结果表明:芯层合金300℃退火1h后开始再结晶,370℃以上退火1h后已完全再结晶且伴随有弥散相析出,弥散相析出后通过钉扎晶界阻碍再结晶晶粒长大;1h退火时,随退火温度升高,芯层合金晶粒先增大后减小,复合板的拉伸强度与硬度先降低后升高;370℃退火时,随退火时间延长,芯层合金再结晶程度增加,晶粒缓慢长大,复合板的拉伸强度与硬度下降;复合板最佳退火工艺为370℃/1h。     

最终再结晶退火温度对锡磷青铜带材组织、性能的影响

本文在研究温度对 QSn6.5-0.1合金再结晶退火后组织、性能影响的基础上,绘制了再结晶全图,讨论了形变强化前原始晶粒大小对形变强化和低温退火强化的影响。结果表明,降低最终再结晶退火温度,获得细小的原始组织是提高合金性能的有效途径。最终再结晶退火温度由600℃降为450℃,晶粒直径可以减少55μm,强度提高50MPa,再经过轧制变形和低温退火后可获得吏显著的强化效果。     

电沉积RE-Ni-W-B-B4C-MoS2复合镀层的性能研究

研究了RE-Ni-W-B-B4C-MoS2复合镀层在不同氧化温度和时间下的抗高温氧化性，结果显示：当温度小于800℃时，RE-Ni-W-B-B4C-MoS2复合镀层被氧化的程度较小；温度超过800℃，氧化膜的增重呈直线增加，RE-Ni-W-B-B4C-MoS2复合镀层的硬度随着热处理温度的升高而增加，当热处理温度达到400℃时，复合镀层的硬度升到极大值（1368HV）；若继续升高温度，镀层硬度逐渐降低，RE-Ni-W-B-B4C-MoS2复合镀层的耐磨性经400℃热处理后最好，工艺条件对RE-Ni-W-B-B4C-MoS2复合镀层的表面形貌影响较大，随着电流密度或镀液温度的升高，复合镀层结晶粗，晶粒大；反之，镀层结晶细，表面晶粒细小。RE-Ni-W-B-B4C-MoS2复合镀层的镀态下以非晶态为主，部分已晶化，当经500℃热处理后，复合镀层已晶化；经800℃热处理后，CeO2和B4C仍以化合物的形式存在，由此可以说明，CeO2和B4C的加入，可以提高RE-Ni-W-B-B4C-MoS2复合镀层的热稳定性。     

退火处理对AZ31B镁合金薄板组织及性能的影响

研究了AZ31B镁合金薄板不同温度、时间退火处理后的组织和性能。结果表明,镁合金薄板经退火处理后,强度略有下降,伸长率明显提高;在250℃退火保温30min可获得晶粒尺寸为3～5μm的细晶组织,且薄板的综合性能较好;热处理对镁合金薄板的各向异性没有明显作用。     

焊后热处理对TC11钛合金线性摩擦焊接头组织与性能的影响

焊后热处理可以改善线性摩擦焊接头的组织与性能。对TC11钛合金线性摩擦焊接头进行双重退火(950+530)℃处理，利用光学显微镜、扫描电子显微镜等微观分析技术研究双重退火对焊接接头组织的影响。结果表明：热处理后接头焊缝区的动态再结晶晶粒完全消失，被粗针状、条状和球状α相取代。热力影响区组织变形程度减小，晶粒长大，部分α组织球化。母材中次生α相长大，呈粗针及短棒状。接头焊缝区及热力影响区的晶粒取向在热处理后更加随机，择优取向明显降低。力学性能测试表明，焊后双重退火处理消除接头中心高硬度区，接头中心硬度较焊态接头硬度下降约50HV,热力影响区硬度较焊态接头硬度上升约30HV;焊后热处理对接头拉伸强度没有显著影响；热处理后接头冲击韧性达到61.3 J·cm^-2,相比焊态提高约80%,与母材的冲击韧性接近。     

磁控溅射沉积Cu-W薄膜的特征及热处理的影响

采用磁控共溅射法制备含钨1.51%~14.20%(原子分数,下同)的Cu-W合金薄膜,并用EDX、XRD、SEM、显微硬度仪和电阻仪研究了其成分、结构及性能。结果表明,添加W可显著细化Cu-W薄膜基体相晶粒,晶粒尺寸随W含量的增加而减小,Cu-W薄膜呈纳米晶结构。Cu-W薄膜中存在W在Cu中形成的fcc Cu(W)非平衡亚稳过饱和固溶体,固溶度随W含量的增加而提高,最大值为10.65%。与纯Cu膜对比发现,薄膜的显微硬度和电阻率总体上随W含量的增加而显著增大。经200℃、400℃及650℃热处理1h后,Cu-W薄膜基体相晶粒长大,EDX分析显示晶界处出现富W第二相;薄膜显微硬度降低,电阻率下降,降幅与退火温度呈正相关。添加W引起的晶粒细化效应以及退火中基体相晶粒度增大分别是Cu-W薄膜微观结构和性能形成及演变的主要原因。     

热处理温度对爆炸焊接T2+Q345R复合板组织和性能的影响

研究了热处理对爆炸焊接T2+Q345R复合板组织和性能的影响。结果表明,热处理温度对T2+Q345R复合板的剪切、拉脱、伸长率等影响不明显,650℃以下,复层晶粒度增长缓慢,界面处异种金相组织厚度较爆炸态变化不大;650℃以上,随温度升高,复层晶粒度急剧增长,界面处异种金相组织厚度较爆炸态快速增加。      

基于不同原始组织预设变形第四代单晶高温合金的再结晶行为

第四代单晶高温合金标准热处理试样和铸态试样压痕后分别在1100,1150,1200,1250,1300℃和1340℃退火处理,采用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射仪研究不同条件的再结晶组织。结果表明:1100,1150,1200℃退火处理后,标准热处理试样和铸态试样都出现胞状再结晶。1250℃退火处理后,标准热处理试样和铸态试样都为混合再结晶。1300℃退火处理后,标准热处理试样再结晶组织全部为等轴再结晶,而铸态试样仍为混合再结晶。1340℃退火处理后,标准热处理试样和铸态试样都形成了等轴再结晶。随着退火温度升高,标准热处理试样和铸态试样的再结晶层深度明显增加,标准热处理试样再结晶深度明显大于铸态试样,相同条件下标准热处理试样的再结晶晶粒更容易长大。再结晶与基体的界面为小角度晶界、大角度晶界,而再结晶晶粒之间为小角度晶界、大角度晶界和孪晶界。孪晶在单晶高温合金再结晶的过程中发挥了重要作用。     

AlFeCuCoNiCrTi_x高熵合金的退火组织及硬度变化

利用XRD、SEM和DSC方法研究了AlFeCuCoNiCrTix(x=0、0.5、1)高熵合金退火态的微观组织、相结构以及相转变,同时利用洛氏硬度仪测量了各退火温度下的硬度变化.结果表明,随着退火温度的逐渐升高,TiO合金的相组成大约在636℃以后会逐渐由原来的fcc+bcc结构变为fcc1+fcc2+bcc结构,其硬度在636℃会略微增加,在636～1112℃之间下降明显,在1112℃以后基本维持不变;对于Ti0.5合金,退火时其相组成基本没有影响,一直保持fcc+bcc1+bcc2的结构,其硬度在607℃会略微增加,在607～1092℃之间下降明显,在1092℃以后基本维持不变;而对于Til舍金,当退火温度达到800℃时,会有Fe2Ti型的Laves相析出,这有助于提高材料的硬度,当退火温度达到1200℃时,其硬度可以提高到51.3HRC.     

ZK60镁合金铸坯均匀化退火研究

通过金相组织分析和显微硬度测试,研究了不同退火温度和时间条件下ZK60镁合金铸坯的显微组织和显微硬度,分析了退火温度和时间对铸坯组织转变和成分均匀化的影响.结果表明退火温度对均匀化起主要作用.提出了ZK60镁合金铸锭的优化退火工艺为470℃×14h.