退火温度对TC4钛合金显微组织和力学性能的影响

对TC4钛合金分别进行了920℃、940℃、960℃、980℃保温1 h空冷的退火,随后进行了金相检验、拉伸试验和拉伸断口分析,以揭示退火温度对合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明：不同温度退火的TC4合金组织主要由初生α相和次生α相组成,随着退火温度的升高,初生α相含量减少;随着退火温度的升高,合金的强度升高,塑性降低,980℃退火的合金抗拉强度和屈服强度最高,为973 MPa和961 MPa,而塑性最差,断后伸长率为2%,断面收缩率为8%;在920℃和940℃退火的合金拉伸断口有大量韧窝,具有韧性断裂特征,960℃和980℃退火的合金拉伸断口韧窝数量明显减少,出现明显的撕裂棱和解离台阶,具有韧-脆性断裂特征。     

退火温度对铌合金薄壁管组织和力学性能的影响

采用拉伸性能测试、光学显微镜组织进行观察,研究了在相同保温时间下,退火温度对铌合金管组织和性能的影响。结果表明,铌合金管合适的退火温度为1250℃,该温度下管材得到了完全再结晶组织,伸长率达到了27%。     

等温退火方式对TC6合金力学性能和组织的影响

在工业条件下采用不同冷却方式对TC6合金进行等温退火热处理,并分别做了各项力学性能测试。结果表明,两种热处理方式均能得到符合指标要求的力学性能。     

β退火的低温退火温度对TC32合金组织和性能的影响

<正>TC32钛合金是中国航发航材院自主研发的中高强高韧α+β型钛合金,其名义成分为Ti-5Al-3Mo-3Cr-1Zr-0.1S。根据不同的热加工工艺,TC32钛合金可获得不同的组织和性能：采用两相区锻造+双重退火热处理,锻件可获得α+β组织,其综合性能与同组织状态的TA15相当,具有较高的强韧性和强塑性匹配;采用准β锻造+双重退火热处理,锻件可获得网篮组织,     

烘烤温度对Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织和力学性能的影响

利用透射电镜观察(TEM)、电子背散射衍射分析技术(EBSD)、能谱分析(EDS)以及力学性能测试研究了烘烤温度对高强Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着烘烤温度升高,η相体积分数有增加的趋势,而η'相数量变化不明显,同时小角度晶界比例升高。烘烤温度的升高促进合金的屈服强度和抗拉强度提升,当烘烤温度达到180℃时,屈服强度和抗拉强度分别为436 MPa和521 MPa。通过固溶强化、晶界强化、沉淀强化和位错强化机制的分析,认为180℃烘烤试样的高强度归因于位错强化效果较好。     

退火工艺对TC6钛合金棒材显微组织和力学性能的影响

本文对比研究了退火温度、冷却方式及等温退火工艺对TC6钛合金棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明：当在800~840 ℃退火空冷后,合金为等轴组织,强度随着温度增加而缓慢下降,当在880 ℃退火空冷后,β相中有次生α相析出,演变为双态组织,此时合金强度最大但塑性稍低,随着退火温度继续升高,组织明显粗化合金强度下降,超过相变点温度后组织演变为细针状魏氏组织,强度有所提高但塑性明显下降。当在800~1000 ℃退火炉冷后,组织演变和空冷试样组织有两处明显不同：首先,在相变点温度以下,形成双态组织的退火温度高于空冷样品,且β相中没有明显的次生α相析出;其次,在相变点温度以上,合金为层片状魏氏组织。炉冷样品的强度随退火温度增加而单调下降,塑性变化和空冷样品趋势一致,此外冲击韧性在880 ℃处理时最大。等温退火(880 ℃,2 h,炉冷到650 ℃,2 h,空冷)样品的力学性能与880 ℃退火炉冷后相近,强度、塑性和冲击韧性匹配较好。     

热处理对TC18粉末合金微观组织及力学性能影响

采用粉末冶金工艺制备了TC18粉末合金,并基于固溶+时效热处理,系统地研究了固溶温度对合金微观组织和力学性能的影响。研究结果表明,原始态TC18粉末合金的微观组织主要由α相和β相组成。随着固溶温度的增加,初生α相逐渐消失,次生α相发生粗化,同时相间距增大。由于微观组织的变化,导致TC18粉末合金的强度和硬度随固溶温度的增加先增加后降低,延伸率则呈现相反趋势。基于以上结果,进一步讨论和分析了热处理对合金微观组织及力学性能影响的本征关联。     

退火温度对Ti80合金组织及力学性能的影响

研究了不同退火温度对锻态Ti80合金的微观组织、拉伸性能和断裂韧性的影响。结果表明:退火温度低于相变点时,相比于供货态,屈服强度随退火温度升高而升高,伸长率变化不大,断裂韧性随温度升高而升高;退火温度等于或高于相变点时,伸长率下降超过40%,断裂韧性随温度升高而降低。在980℃退火时合金的断裂韧性最高。     

退火温度对TA6合金板材组织和性能的影响

在不同温度下对TA6合金冷轧态板材保温60 min后空冷退火处理,研究退火温度对TA6合金板材组织和性能的影响。结果表明,冷轧后的TA6合金板材,在650℃以下退火时,其组织和性能变化很小;在700℃退火时开始发生再结晶,组织和性能出现明显变化;在720~800℃之间退火时,板材的力学性能已趋于稳定。TA6合金板材合理的退火工艺为(750~800)℃×60 min后空冷。     

深冷处理对TC4钛合金退火过程中微观组织和力学性能的影响

采用液氮直冷法在-196 ℃下分别对10%、20%和40%压下量的TC4双相钛合金进行12 h的深冷处理并进行500 ℃不同时间退火处理。利用光学显微镜对晶粒尺寸进行表征;利用扫描电镜(SEM)对α相和β相体积分数进行表征;利用维氏硬度仪、电子万能试验机分别对硬度和拉伸性能进行表征。通过晶粒尺寸以及α相和β相组织结构的变化,来分析材料的硬度和拉伸性能的变化原因。结果表明,随着退火时间的延长,深冷退火试样晶粒尺寸呈先下降后上升的规律,β相的体积分数逐渐减少,转变为α相。深冷12 h轧制态TC4钛合金经过1 h的退火处理后,晶粒尺寸出现小幅度的下降,这与退火过程中产生的较小晶粒有关,并且材料在轧制后继续深冷使得材料的变形能更高,在退火过程中容易产生更多的小晶粒,同时更有利于促进β相向α相转变,材料在500 ℃退火1 h时综合力学性能表现优异。当退火时间超过1 h后,材料内α相和β相两相体积分数的变化逐渐趋于平缓,并且随着退火时间的延长,晶粒粗化现象比较明显。因此,材料的强度和硬度均低于退火1 h时的强度和硬度。冷轧变形的TC4合金经12 h深冷后在500 ℃退火1 h较为理想,可获得较好的综合力学性能。     

退火温度对Zr-3.3Si合金显微组织和力学性能的影响

采用光学显微(OM),X-射线衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM)对铸态以及分别在600、700、800和900℃退火处理30 min的Zr-3.3wt%Si合金的显微结构进行了研究。结果表明:铸态Zr-3.3Si合金的相组成主要为α-Zr、Zr5Si3和Zr2Si,合金退火处理后,没有新的衍射峰出现,但衍射峰向高角度有轻微的偏移。在600℃退火时,粗大的四边形Zr5Si3相数量减少,而长条状的硅化物没有明显变化;退火温度为700℃时,四边形硅化物数量增多,尺寸细小、分布均匀;温度继续升高,硅化物的尺寸没有减小,反而增加。力学性能研究表明:在700℃退火时合金的抗压强度和屈服强度最高,分别达到1249 MPa和1094 MPa,硬度值达到最大,约353 HV0.2,但塑性应变是最低的,仅有6.2%。     

TC11合金两相区退火对微观组织与微观织构的影响

采用金相、扫描电镜和电子背散射衍射(EBSD)研究两相区退火温度和时间对热压缩态TC11(Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si)双相钛合金组织和微观取向的影响。结果表明:初始魏氏组织在850℃热压缩后被破坏,形成较为细小、扭折的片层组织,晶粒取向呈非均匀分布;在后续700和900℃退火过程中,α相变形组织和亚结构发生静态再结晶而转变为等轴状晶粒,晶粒尺寸较退火前的更为细小,再结晶程度和等轴组织比例随保温时间的延长而增加,片层组织的球化程度、晶粒取向和形貌的均匀性与合金的再结晶程度相关。在900℃退火时,α相的再结晶程度较700℃退火时的更为明显;经过120 min退火后,合金发生完全再结晶,得到较为均匀、细小的等轴状组织。     

退火温度对微纳结构304不锈钢微观组织和力学性能的影响

利用XRD、TEM、SEM研究了铸态和600、800、1000℃不同温度退火8 h后微纳结构304不锈钢的微观组织,并测试了力学性能,探讨了两者之间的变化关系。结果表明:铸态和退火处理后的钢都由纳米晶、微米晶奥氏体和少量纳米晶高温铁素体组成。随退火温度升高,纳米奥氏体平均晶粒尺寸没有变化,而铁素体晶粒尺寸、微米晶奥氏体体积分数增大,δ-铁素体体积分数减少。800℃退火后,最高的抗拉强度能达到800 MPa,伸长率是8.3%,位错滑移机制占主导地位,800℃退火后的纳米晶/微米晶304不锈钢获得最好的力学性能。     

等离子电火花烧结温度对TiAl合金微观组织和力学性能的影响

以等离子旋转电极球形Ti-45Al-2Cr-2Nb-0.2W预合金粉末为原料,采用等离子电火花烧结工艺在1150到1250℃范围内制备了高致密度和显微组织均匀一致的细晶钛铝基合金。烧结温度为1150℃时可获得均匀组织的α2+γ双态组织,并呈现出烧结温度范围内最高的断裂强度(1026MPa)和室温延伸率(1.12%);烧结温度为1250℃时可获得全片层α2/γ组织,烧结体的断裂强度和室温延伸率分别为953MPa和0.92%。双态组织(DP)的断裂模式是等轴γ晶内的穿晶断裂和片层晶团内的晶间断裂;而DP组织则为穿片层断裂、片层间断裂和台阶撕裂3种模式的复合模式。     

浇注温度对挤压铸造Al-Li-Cu合金微观组织和力学性能的影响

通过金相显微镜、扫描电镜和力学性能测试分析了浇注温度对挤压铸造Al-2.75Li-1.52Cu合金组织和力学性能的影响。结果表明:浇铸温度对合金的微观组织影响很大,730℃浇注时,合金中柱状晶组织十分发达;较低的浇注温度可抑制柱状晶的生长,有利于等轴晶的形成。合金铸态的组织主要由α(Al)基体和T2(Al6Cu Li3)相组成,随着浇注温度的降低,T2共晶相数量增多,抗拉强度和伸长率增大,而屈服强度略微下降。浇注温度降低到670℃时,可获得全部为等轴晶的组织。     

退火温度对FeMoCrVTiSix高熵合金组织及力学性能的影响

在400、600、800、1100 ℃下对FeMoCrVTiSi_x(x=0、0.3)进行退火处理,利用X射线衍射仪、扫描电镜、差热扫描分析仪、显微硬度计、万能试验机等探究了不同退火温度对合金的组织和力学性能的影响。结果表明,Si元素的添加提高了FeMoCrVTi高熵合金的热稳定性。经过退火处理,FeMoCrVTiSi_x高熵合金的微观组织仍为以BCC固溶相为主的枝晶结构,但在枝晶边缘出现黑色的细小富Ti相,其含量随着退火温度的增加而增多,在1100 ℃下富Ti相回溶。富Ti相的析出提高了合金的硬度,其中,800 ℃退火后试样的硬度达到最大值,FeMoCrVTi试样的硬度达到932 HV0.2,FeMoCrVTiSi_0.3的硬度达到998 HV0.2。     

退火温度对ZG400组织和力学性能的影响

研究ZG400在退火热处理时网格状珠光体组织的形成条件,分析了该组织与ZG400力学性能之间的关系。结果表明,当退火温度在900℃时珠光体呈明显的网格状分布,而在800、850和950℃温度下退火处理时并没发现这种组织。网格状珠光体的出现使ZG400的屈服强度、抗拉强度、冲击韧度和疲劳性能降低,但并未对其塑性产生明显影响。     

道次压下量和退火工艺对Mg-Zn-Ce-Zr合金微观组织及力学性能的影响

通过光学显微观察(OM)、扫描电镜观察(SEM)、透射电镜观察(TEM)、X射线衍射(XRD)及力学性能测试等方法,研究Mg-0.5%Zn-0.5%Ce-0.5%Zr合金在温度为400℃,轧制速率为10 m/min,道次压下量分别为20%、30%和50%条件下轧制及退火后的微观组织及力学性能。结果表明:在400℃,以不同道次压下量轧制后,合金发生了不同程度的动态回复,且道次压下量为50%时,轧制后的合金中包含了更多的位错结构。轧制后合金主要呈现典型的{0001}基面织构,且采用大道次压下量轧制的合金的基面织构较强。轧制合金经500℃退火后,发生了明显的静态再结晶,退火后组织的{0001}基面织构明显减弱,这主要由于静态再结晶后晶粒取向发生转变,弱化了基面织构。由于织构的存在,轧制态合金表现出明显的各向异性;退火后,由于织构弱化,合金的各向异性得到明显改善。     

退火温度对Al-4.2Cu-1.4Mg合金的微观结构和力学性能的影响

针对航空用高强Al-4.2Cu-1.4Mg铝合金,研究了退火温度对微观组织结构、力学性能和疲劳裂纹扩展速率的影响。采用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析手段对合金的微观组织和析出相种类进行了分析。结果表明:退火温度从380℃提高到440℃后,T3态板材中的晶粒尺寸不断细化,第二相Al2CuMg和Al2Cu的体积分数逐渐减少,因此疲劳裂纹扩展速率呈下降趋势。另外,随着中间退火温度的升高,成品板材的拉伸强度有少量降低,而伸长率则有所提高。