固溶时效对Al-Mg-Si-Cu合金组织和力学性能的影响

采用显微组织分析、硬度测试、拉伸测试、SEM断口分析等手段,研究了热处理工艺对大应变轧制Al-Mg-Si-Cu合金板材显微组织及力学性能的影响。研究表明:轧制态Al-Mg-Si-Cu合金中轧制面组织呈纤维状且存在大量残留相。合金经固溶后显微组织中残留相基本溶解,晶粒得到小幅度长大,在时效处理后强化相均匀析出,使得合金得到强化效果。合金经510℃/80 min固溶和195℃/13 h时效热处理后,测试硬度值为127.1 HV,抗拉强度为410 MPa,伸长率达24.8%,断口分析为韧性断裂,合金表现出良好的力学性能。     

固溶时效对TC20钛合金显微组织和力学性能的影响

对TC20钛合金进行不同的固溶时效处理,通过室温拉伸试验和平面应变断裂韧性试验,结合光学显微镜、扫描电镜和显微维氏硬度计等测试方法,分析了不同的固溶时效处理工艺参数对TC20钛合金显微组织、力学性能和断口形貌的影响.结果表明:当固溶温度一定时,随着时效温度的升高,合金的强度和硬度提高,塑性和韧性下降.当固溶时效工艺为9...     

固溶-冷速-时效对TC4-DT合金显微组织和力学性能的影响

以Ti6Al4V-DT(TC4-DT)为研究对象,分别对其进行不同方式的固溶、冷却和时效处理,利用金相显微镜、拉伸试验机研究其显微组织、强度和塑性的变化。结果表明:强度和塑性的主要影响因素为固溶温度和冷却方式。在α+β两相区和单相区固溶并在580℃时效8 h,可以分别得到双态组织和片层组织,相变点以下随着固溶温度的提高,初生α相含量明显减少,且强度和塑性在两相区固溶更优;相变点以上固溶时,冷却速率降低会使α相片层粗化,抗拉强度和屈服强度逐渐降低;在两相区固溶α相尺寸随着时效温度升高而增大,在低温时效时,由于α相的弥散强化作用使得合金强度较高。TC4-DT合金在α+β两相区860℃/1.5 h固溶,550℃/8 h时效处理,在空冷的状态下,可获得合金强度(1017 MPa)、塑性(伸长率22%)匹配良好的综合性能。     

固溶处理和人工时效对Al-Cu合金显微组织和力学性能的影响(英文)

对Al-Cu合金进行析出强化和人工时效处理以获得优异的力学性能,如高的强度、好的韧性。其热处理工艺条件为:510～530℃固溶处理2h;60℃水淬;160～190℃人工时效2～8h。采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、透射电镜和拉伸实验对经固溶和人工时效处理的Al-Cu合金的组织和力学性能进行表征。固溶处理实验结果表明,Al-Cu合金的力学性能随着固溶处理温度的升高先增加,然后降低。这是由于Al-Cu合金的残余相逐渐溶解进入基体中,从而导致析出相的数量和再结晶晶粒尺寸不断增加。相较于固溶处理温度,固溶处理时间对Al-Cu合金的影响较小。人工时效处理实验结果表明,合金经180℃时效8h,可以获得最大的拉伸强度。合金的最大拉伸强度和屈服强度随着时效时间的延长和温度的升高而升高。     

时效对固溶+冷轧7075铝合金力学性能和显微组织的影响

采用拉伸测试、金相显微镜、XRD及TEM等方法,研究时效处理对经历固溶+冷轧的7075铝合金显微组织和力学性能的影响规律。力学性能测试表明:80、100、120℃时效均能显著提高合金强度并保持一定塑性。(475℃, 1 h固溶处理)+80%压下量冷轧+(80℃, 48 h)时效合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为773 MPa、720 MPa和5%。显微组织分析表明:相较于冷轧合金,时效合金强度的提高源于冷轧加工硬化(高的位错密度、高的轧制织构体积分数及细化的晶粒尺寸)和析出强化的共同作用;时效合金伸长率的改善与位错回复程度和析出相特征同时相关。此外,根据时效析出和位错回复特征,分析了时效过程中合金强度和伸长率的变化规律。     

固溶处理对IN718合金显微组织和力学性能的影响

IN718合金具有优异的高温力学性能和良好的加工能力,广泛地用于航空发动机涡轮盘、压气机盘和传动轴。合金的力学性能,特别是蠕变和疲劳性能是决定发动机安全性和可靠性的关键因素。本文主要研究900~1050 oC固溶处理对合金显微组织和力学性能（包括室温和650 oC高温拉伸,650 oC/700 MPa持久,450 oC低周疲劳）的影响。结果表明：900~990 oC固溶处理,?相体积分数随温度升高而降低,晶粒尺寸保持不变。 990~1050 oC固溶处理,?相回溶,晶粒尺寸从???m长大到????m。借助于显微组织的少量调整,?????合金可以满足航空、石化、核能等领域高温、耐蚀、抗辐射的使用要求。     

固溶时效处理对Al-Cu-Mn-Er铸造合金力学性能和显微组织的影响

通过光学显微镜、扫描电镜、XRD、DSC测试、硬度测试和拉伸试验等,研究了不同固溶时效处理对Al-Cu-Mn-Er合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,铸态合金的最佳固溶时效制度为540 ℃固溶12 h、185 ℃时效6 h。该固溶制度下无过热或“过烧”现象,溶质原子充分扩散,铸造过程产生的残留相大量回溶基体,此时,合金硬度值最高,为142.28 HV0.1,抗拉强度为370.37 MPa,屈服强度为300.34 MPa,伸长率为6.50%。     

冷轧对固溶时效Mg-Li合金显微组织及性能的影响

对固溶时效的Mg-11Li-3Al-xZr(x=0、0.1)合金挤压板进行了轧制,采用OM、XRD分析了轧制前后合金显微组织的变化,通过拉伸试验测试了不同变形量下合金的拉伸性能。结果表明,固溶时效合金组织主要由β-Li和少量颗粒状化合物组成,轧制过程中合金内部析出α-Mg、θ-MgLi_2Al以及AlLi等相,并且随着轧制进行,θ-MgLi_2Al相逐渐转变为AlLi相。随着轧制变形量增大,合金晶粒尺寸变大,固溶时效Mg-11Li-3Al-xZr合金的力学性能先升高后降低。Mg-11Li-3Al合金在60%冷变形量时综合性能最好(抗拉强度为242 MPa,伸长率为46%);Mg-11Li-3Al-0.1Zr合金在40%变形量下综合性能最佳(抗拉强度为255 MPa,伸长率为24%)。     

固溶和时效温度对TC6钛合金显微组织与力学性能的影响

研究了不同温度的固溶和时效工艺对TC6钛合金显微组织和性能的影响。结果表明:800～840℃固溶后,合金由初生α相和亚稳β相组成,两相随着温度升高而长大,合金强度和塑性略有上升;880℃固溶后,亚稳β相依然保留到室温,然而在拉伸过程中出现应力诱变斜方马氏体α″相,导致双屈服现象;920～960℃固溶后,初生α相减少,大量的细针状斜方马氏体α″相在亚稳β相上析出,强度上升塑性下降;当超过β相变点固溶后,主要由粗大针状六方马氏体α?相组成,强度下降同时拉伸为脆性断裂。对于固溶样品经过不同温度时效处理,主要变化过程是亚稳β相分解为次生α相及其长大,300℃时效后,相比固溶态强度上升但塑性下降,亚稳β相中弥散析出次生α相及少量的ω相;当时效温度升高到400℃,强度继续上升接近最大值但塑性最差;500℃时效后,强度最高然而合金元素充分扩散,塑性得到提升;550℃时效后,强度有所下降但塑性明显提升,此时具有较佳的强塑性匹配;600～700℃时效后,初生α相聚集长大并且含量增加,次生α相在β基体上析出且逐渐长大为层片状,强度下降塑性进一步提升。     

固溶温度对GH4720Li合金显微组织和力学性能的影响

通过光学显微镜、场发射电镜和力学性能测试,研究了固溶温度对GH4720Li合金显微组织(晶粒、γ'相)及力学性能的影响.结果表明:随着固溶温度的升高,一次γ'相含量减少,三次γ'相尺寸增大,晶粒长大的趋势也变得明显.当固溶温度超过1120℃后,一次γ'相回溶迅速,晶粒长大迅速,晶粒尺寸分布不均匀性增加.固溶温度与强度呈...     

固溶冷速对CHS-104合金显微组织和高温力学性能的影响

研究了固溶后冷却速度对CHS-104合金显微组织和高温力学性能的影响.结果表明,合金铸态组织由γ基体、γ'相、γ/γ'共晶相和碳化物组成,碳化物为MC型,主要元素为Ti、Nb、W.固溶处理后,合金析出的]’相近似球形.其中,空冷时的尺寸为0.1～0.3μm,而炉冷后则增大至0.2～0.8μm.两种冷速固溶后Al、Cr、Mo、Nb元素在枝晶杆和枝晶间的偏析程度减弱,偏析比趋于1.合金力学性能测试结果表明,固溶后炉冷较空冷时的900℃抗拉强度降低,由552 MPa降到526MPa,但塑性显著提高,伸长率从9.9％增至21.7％,提高了119％;900℃、200MPa条件下的持久寿命由89.2h降到83.2h.合金拉伸/持久断裂以沿晶/穿晶复合方式呈现.     

固溶时效工艺对2297铝锂合金微观组织和力学性能的影响

通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和拉伸性能测试等方法系统研究固溶和时效工艺对2297铝锂合金组织和性能的影响。结果表明:实验合金较为适宜的固溶制度为((535±5)℃,1.5 h),基体中的第二相得到比较充分的溶解,同时抑制再结晶晶粒长大。T6态的主要强化相为T_1相和θ′相,T8态的主要强化相为T_1相,时效前的预变形可以促进T1相的形成,提高合金的强度峰值,缩短合金达到峰值的时间,160℃时效后,未经预变形的合金的强度峰值为392 MPa,到峰时间为48 h,变形量为7%时,合金的强度峰值最高,达到482 MPa,到峰时间为23 h。     

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。     

固溶温度对K424合金显微组织与力学性能的影响

对K424合金进行不同温度的固溶处理((1200～1240)℃×4 h+空冷)。对固溶后的合金进行975℃/196 MPa条件下的高温持久试验和室温拉伸试验,并对其显微组织进行表征。结果表明,K424合金在1220、1230和1240℃完全固溶并重新析出均匀、细小且立方度较高的γ′相。相较于(1200～1210)℃×4 h不完全固溶处理,经(1220～1240)℃×4 h完全固溶处理后K424合金的持久寿命明显提高,但室温强度和塑性略低,经1220℃×4 h固溶处理后,K424合金的持久寿命最高,达到97.8 h,是最优固溶处理工艺。不规则的大尺寸γ′相钉扎合金晶界以及阻碍晶内位错滑移,是不完全固溶处理后K424合金室温强度和塑性略高的原因。较高的错配度和立方度、共晶基本溶解以及较高的γ′相体积分数是1220℃×4 h固溶处理后K424合金持久寿命最高的主要原因。     

固溶处理对高纯Al-Cu-Mg合金显微组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、DSC差热分析、室温拉伸、硬度测试等手段,研究了固溶处理对高纯Al-Cu-Mg合金轧制态板材显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着固溶温度升高和固溶时间延长,合金基体内未溶残留相逐渐减少,自然时效T4状态材料的屈服强度、抗拉强度逐渐升高,伸长率呈上升趋势。合金在505℃固溶保温1 h后的抗拉强度和屈服强度分别达到466 N/mm2、298 N/mm2,伸长率达到21.1%。合金在500℃固溶保温20 min时出现硬度峰值,为136 HV。     

固溶-时效对粉末成形TC4钛合金显微组织和力学性能的影响

研究了固溶温度、冷却方式以及时效温度对粉末成形TC4钛合金相组成、微观组织以及力学性能的影响,分析了固溶-时效热处理过程中微观组织变化及析出强化机制。结果表明,在两相区固溶处理,随固溶温度的升高,初生α相含量不断减少;单相区固溶处理后,初生α相全部溶解,析出相呈片层状;固溶时采用水冷可获得α+α′组织,时效过程中马氏体分解形成的次生弥散相实现合金强化。粉末成形TC4钛合金经950℃/1 h/WQ+500℃/4 h/AC热处理后,综合性能匹配良好,抗拉强度为1231 MPa,屈服强度为1126 MPa,延伸率为10.75%。     

固溶时效工艺对7055铝合金组织和力学性能的影响

采用透射电子显微镜、光学显微镜、拉伸力学性能测试等手段比较分析了不同固溶时效工艺对7055铝合金挤压棒材微观组织结构和力学性能的影响规律和机理。结果表明,固溶和时效工艺的合理搭配对控制合金微细结构、获得理想的综合力学性能有重要作用。采用470℃/20 min+480~490℃/20 min的两级固溶处理可以进一步减少合金中未溶化合物的数量,有利于增加时效强化效果;当第二级固溶温度为490℃时,可以使未溶化合物数量明显减小,其体积分数从单级固溶的2.5%降低至约2.0%;晶粒尺寸在30~35μm。本试验条件下,7055铝合金挤压棒材经470℃/20min+485℃/20 min两级固溶处理和随后的135℃/16 h+190℃/10 min两级时效处理,抗拉强度和屈服强度分别达到694和660 MPa,延伸率仍保持14%,合金具有最佳的综合力学性能。     

固溶时效对Ti-811合金连轧棒材组织及力学性能的影响

研究了910℃×1 h,AC+580℃×8 h,AC、1010℃×1 h,AC+580℃×8 h,AC和1010℃×1 h,WQ+580℃×8 h,AC 3种不同固溶时效处理制度对Ti-811合金连轧棒材显微组织及力学性能的影响。结果表明:在时效温度不变的情况下,随着固溶温度的提高,初生α相减少、次生α相增多呈片层状分布,并且有晶界α相析出,棒材的室温拉伸、高温拉伸和热稳定性能除屈服强度略有降低外,其余指标变化不大,但高温蠕变性能有较大提高;当固溶制度为1010℃×1h WQ时,次生α相增多,并呈细小针状分布,棒材在塑性保持不变的同时,室温强度,高温强度和热稳定强度均可提高100 MPa以上,并且有更好的抗高温蠕变性能。显微组织中次生α相的数量和形状对棒材的高温蠕变性能影响较大。     

固溶时效对7075铝合金微观组织和力学性能的影响

采用光学显微镜和扫描电镜(SEM)研究7075高强铝合金的固溶时效工艺,利用正交试验法对工艺参数进行了优化。结果表明:7075铝合金经570℃×4 h固溶,水冷+150℃×16 h时效处理后,屈服强度、抗拉强度和显微硬度分别提高约81.5%、92.1%和164%,伸长率几乎没有降低,综合力学性能较好。主要原因是随着温度升高第二相颗粒在α(Al)基体中溶解的量增加,而在随后的时效过程中大量Mg Zn2等第二相在晶界上析出起到了一定的强化作用。     

时效时间对固溶态及冷变形态钴基合金显微组织和力学性能影响

对固溶态及冷变形态的两种钴基合金L605、L605Mo进行600℃不同时间的时效处理,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及力学性能测试等方法研究时效时间对合金显微组织与力学性能的影响,并分析了冷变形及Mo元素对时效行为的影响。结果表明：经过冷变形的合金经600℃时效后,强度、硬度提高,塑性韧性下降;而固溶态合金经时效后,力学性能变化不明显,其中,抗拉强度最高的合金为时效12 h的s25-13合金。时效初期碳化物析出及层错形成使合金强度提高,但随着时效时间的延长,冷变形形成的具有强化作用的变形带在时效过程中退化会使合金强度减小。M₆C含量随时效时间延长而不断增加,冷变形促进M₂₃C₆及M₆C析出使合金的时效强化效果更加显著。Mo能降低层错能,促进时效过程中M₂₃C₆、M₆C和层错的形成以及层错的交割,从而提高合金的强度。因此,添加Mo的合金经时效处理后强度、硬度均高于未添加Mo的合金。