Cu-Ni-Si-Cr合金的时效析出与再结晶

研究了Cu-Ni-Si-Cr合金在时效过程中，析出与再结晶的交互作用及其对合金性能的影响。研究结果表明，形变使合金时效析出相更加细小、弥散，析出对再结晶的形核和长大过程产生阻碍作用。在再结晶的形成和长大过程中，析出相在晶界前沿快速粗化或重新溶解，并在再结晶区域中重新析出，导致更加弥散的析出相分布。     

Al-Zn对称成分Spinodal分解合金的组织、结构与相成分

利用组织分析方法和X射线衍射分析, 研究了Al-Zn对称成分Spinodal分解合金的组织、结构与成分. 结果表明, Al-Zn对称成分合金经固溶处理后可获得单相组织, 但该组织在室温下将发生Spinodal分解和Zn的析出. 在钢模铸造的快速冷却条件下, 该合金的相组成已经接近于平衡态, 但存在较多的缺陷和较大的成分不均匀性. 利用实测晶格常数的方法可以近似确定Spinodal分解和不连续析出等高分散度两相组织中富Al固溶体的相成分.     

Cu-20Ni-20Mn合金连续/不连续时效析出及其相互作用研究

通过扫描电镜、透射电镜和小角散射研究了Cu-20Ni-20Mn合金在573~698 K温度下的时效析出行为,确定不连续析出和连续析出之间的相互作用。结果表明:当时效温度低于623 K,沉淀相析出主要以不连续析出为主导。时效温度大于673 K时,沉淀相析出则主要由连续析出和不连续析出共同控制。时效过程中,沉淀相优先在晶界形核长大,形成由Ni Mn相和贫溶质原子基体组成的片层状不连续析出胞状组织。然而连续析出沉淀相的存在会抑制不连续胞状组织的长大,当沉淀相直径约大于5 nm时,将能有效阻碍不连续析出胞状组织界面前沿的迁移。利用Aaronson-Liu模型估算出不连续析出的晶界化学扩散混合积sδDb,进一步通过Arrhenius方程分析得出不连续析出胞状组织的激活能为77.3~110.9 kJ/mol。界面激活能要远低于Ni、Mn元素在Cu中扩散所需的激活能,表明沉淀相易于在晶界处形核析出。     

Cu-Ni-Si合金析出物对再结晶的影响

通过分析时效期间Cu-Ni-Si合金显微硬度、导电率以及微观组织的变化,研究了析出相和再结晶行为的相互作用.结果表明,时效初期析出相对随后的再结晶过程具有强烈阻碍作用.在450、550℃较低温度时效时,合金发生原位再结晶,析出相在其体积分数略微升高或不变的情况下发生粗化;导电率上升趋势为先快后慢并趋于稳定,因而其变化曲线上无峰值出现;显微硬度则由于时效后期析出颗粒粗化,析出强化效果降低而出现峰值.在750℃高温时效时,合金发生不连续再结晶,析出相则在体积分数略有降低的情况下发生粗化;导电率先快速上升后缓慢下降因而出现峰值;而显微硬度由于析出物迅速粗化而一开始就表现为持续下降.

Abstract：

By analyzing the change of microhardness, electric conductivity and microstructure of Cu-Ni-Si ahoy during aging, the interaction between precipitated phase and recrystallization was studied. Results show that precipitates phase in early aging stage can strongly prevent recrystallization. When aging at 450℃ and 550℃, recrystallization in site occurred,and precipitates phase grew with no significant change of its volume fraction. Electric conductivity monotonously increased and microhardness increased first to a maximum value and then decreased for the alloy with increasing aging time. When aging at 750 ℃, discontinuous recrystallization occurred,and precipitates phase with slightly decreasing of its volume fraction as aging time increased. However, a peak in curve of electric conductivity vs. aging time is observed and microhardness decreased continuously for the alloy with increase of aging time.     

快速凝固Cu-Cr-Zr-Mg合金的时效析出与再结晶

对快速凝固Ｃｕ０．６Ｃｒ０．１５Ｚｒ０．０５Ｍｇ合金伴随时效析出的再结晶过程进行了观察和研究。发现该合金在形变后的时效过程中,析出相非常细小、弥散,阻碍了再结晶的进行,出现了原位再结晶与不连续再结晶同时发生的现象。在再结晶的形核和长大过程中,析出相在晶界前沿快速粗化或重新溶解,并在再结晶区域中重新析出,导致更加弥散的析出相分布。     

Cu-4Ti-1Al合金中的连续/不连续析出

Cu-Ti合金因其高强度、高弹性、良好的抗应力松弛性能和较好的导电性,可广泛应用于各种导电弹性元件,是Cu-Be合金的理想替代材料。本文利用扫描透射电镜(STEM)研究了Cu-4Ti-1Al合金在不同温度时效时的相变特征,同时也对其时效性能进行了测定。结果表明：Cu-4Ti-1Al合金在(400℃,1 h)时效后,过饱和的固溶体中溶质原子发生了明显的丛聚化或偏聚现象。随着时效时间的延长,丛聚化开始向有序化转变。成分调幅组织逐渐粗化,并形成了亚稳、共格的β′-Cu₄Ti相,其和基体的位向关系为[001]_p//[001]_Cu和■Cu-4Ti-1Al合金在(600℃,1 h)时效后,晶内以连续析出的β′-Cu₄Ti相为主,晶界上有胞状组织出现。胞状组织团粒是由β-Cu₄Ti平衡相和α固溶体层片相间组成。二者的位向关系为(111)_α||(010) _β和■Cu-4Ti-1Al合金在(650℃,1 h)时效后,晶内的析出相为粗大的棒状非共格相。晶...     

Al-Zn-Cu系合金不连续析出组织变形后的结构与性能

采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射及硬度测试等手段研究了添加2at％Cu的AlZn对称成分合金在冷轧后重新加热过程中的组织结构变化。结果发现：该合金不连续析出组织在冷变形后重新加热时发生了再结晶，以连续粗化与不连续粗化2种机制进行，再结晶温度约为100℃：而且相组成物由Al相、Zn相和细小的ε相转变为Al相、Zn相和粗大的T'相。AlZn-2Cu合金不连续析出组织在冷变形后重新加热时，硬度的变化是由再结晶软化、T’相粗化以及Zn原子的固溶强化共同影响的结果。     

析出相对铝锂合金回复与再结晶的影响

研究了时效析出相对8090铝锂合金回复与再结晶的影响。透射电镜观察表明320℃/8 h时效的试样在350℃温轧后形成的是有残余位错存在的位错胞结构,而450℃/8 h时效的试样中对应的组织是边界整齐的亚晶结构。经500℃/15 min保温,前者是带有混乱晶内位错的亚晶组织,后者是无混乱晶内位错,且具有可动性晶界的亚晶组织。晶界角度测试结果表明,保温后亚晶的平均晶界角度随析出相间距而增大。研究表明,析出相通过对位错的钉扎而影响回复过程,最终影响再结晶核心的形成。     

应变诱导析出对7050合金连续热变形组织的影响

利用Gleeble 1500热模拟试验机、光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和背散射衍射(EBSD),研究变形工艺对7050铝合金析出相颗粒的影响,以及应变诱导析出颗粒对连续热变形组织的影响。结果表明:变形可使析出相颗粒发生球化,低应变速率促使析出相颗粒细化和再析出,高应变速率则促使析出相颗粒回溶和粗化;在连续热变形过程中,应变诱导析出的细小球形颗粒仍大量弥散分布在合金中,尺寸略有长大,并且析出相颗粒钉扎位错和晶界,晶内取向差变大。变形条带晶粒被细化,合金基体中形成大量多边形亚结构,这可能对铝合金强度和断裂韧性的提高产生积极作用。     

Recrystallization of the cold-deformed discontinuous precipitation microstructure in Al-Zn (-Cu) alloys

Recrystallization of cold-rolled discontinuous precipitation microstructure which has fine laminar structure in an Al-40% Zn (atom fraction) binary alloy is investigated by optical microscopy, SEM and TEM. It is found that there are two kinds of recrystallization mechanisms: continuous coarsening (CC) and discontinuous coarsening (DC). The latter can be divided into coarsening mainly driven by stored deformation energy at colony boundaries and slip bands and the one mainly driven by boundary energy in the area with little deformation. It is shown that the addition of Cu can retard the nucleation of coarsening cells and their growth. X-Ray diffraction analysis indicated the metastable phase CuZn4 transformed into equilibrium phase Al4Cu3Zn during the heating process.     

Cu-Ni-Si合金二次时效时的再结晶行为

利用透射电镜、显微硬度法和电导率法,研究了Cu-Ni-Si二次时效过程中显微组织、硬度及导电率变化情况.结果表明:二次时效可使合金在较短的时效时间内获得更高的导电率,经预时效后冷变形的合金,溶质原子可借助密集且分布均匀的位错网络由铜基体快速传输至析出物处或析出物的形核部位完成析出过程,使铜基体得到快速的净化,从而获得较高的导电性.Cu-3.2Ni-0.75Si合金经预时效 变形后的时效过程中,可发生原位再结晶和不连续再结晶两种形式的再结晶.再结晶的形式主要决定于预时效时析出相的大小和冷变形的程度,稳定细小的析出相促使原位再结晶的发生,原位再结晶使合金微观组织中析出相比较细小,因而保持较高的硬度;亚稳的析出相在再结晶过程中将向稳定相转变,相变动力与形变储存能共同作用促使合金发生不连续再结晶,使合金硬度迅速下降,析出相快速粗化.     

温变形对AZ31镁合金组织的影响

为了有效细化镁合金的晶粒 ,以提高其力学性能 ,通过对铸态AZ31进行等温压缩实验 ,并采用现代微观分析手段 ,研究变形参数对AZ31镁合金组织的影响。结果表明 :2 10℃变形可以显著地细化铸造AZ31合金的晶粒 ,其尺寸可由铸态的约 10 0 μm减少到 5 μm左右 ;同时证明温变形能明显提高镁合金的抗拉强度。     

工艺参数对镀铝锌钢板点焊接头质量与组织的研究

通过镀铝锌钢板点焊实验,对十二组不同工艺参数下获得的点焊接头进行抗剪力实验和金相分析,研究表明:当采用较小的焊接电流和较短的焊接时间,接头熔合不良;焊接电流太大,焊接过程中飞溅很大,焊点表面压痕深度超标,同时形成方向性很强的粗大柱状晶;适当增加电极压力,可使柱状晶发生倾斜,方向性减弱.研究确定了0.8mm厚镀铝锌钢板较...     

变形Al-Mg-Sc-Zr合金退火组织的TEM观察

采用真空感应熔炼制备Al—6Mg-0．4Mn-0.2Sc-0．1Zr-0．1Cr（质量分数,％）合金,研究了冷变形态合金分别在350,400,450和500℃退火1h后微观组织和力学性能的变化．TEM观察表明,冷变形态的合金组织为交错缠结的位错胞经过350℃退火后位错在晶界规律排列,密度大大降低,发生回复,晶粒保持在500nm以下．在400—500℃的退火过程中再结晶过程缓慢进行．由于Al3（Sc,Zr）相的Zener拖曳作用,合金的再结晶温度区间宽化．力学性能在350℃退火时发生明显变化,随退火温度的进一步升高变化不明显．     

冷轧TA5钛合金退火过程的再结晶行为及织构演变

采用电子背散射衍射技术(EBSD)对冷轧及退火态TA5钛合金板材的晶粒尺寸、再结晶及织构进行了表征,并讨论了变形不均匀对再结晶行为及织构演变的影响。结果表明:<0002>//TD取向晶粒比<0002>//ND取向晶粒更容易发生变形,结合hcp结构滑移系统的有限性,共同决定了TA5合金板材冷轧变形具有不均匀性的特点。退火早期再结晶在局部应变大的区域快速形核,且变形量越大,形核数量也越多,再结晶后样品的晶粒尺寸也越小。局部应变大的区域在退火早期以“定向形核”机制快速发生再结晶形核并长大,包括少量剩余的严重变形<0002>//TD取向晶粒;同时,其余应变较低的组织在再结晶形核全过程以“应变诱发晶界迁动形核”机制缓慢形核,这两种机制共同作用导致退火后板材的织构弱化,但仍以冷轧态的基面织构为主。硬度变化曲线可以很好的反映再结晶程度;但受织构影响,不同测试面的硬度值存在显著差异,加载轴与晶体c轴之间的夹角越大,硬度值越小。     

Recrystallization Behavior of Re-aged Cu-Ni-Si Alloy

The interaction between precipitation and recrystallization and its effect on the properties of the re-aged Cu-Ni-Si alloy are discussed. The results indicate that the pre-aging process for Cu-Ni-Si alloy was responsible to the significant strengthening effect in re-aging process, and the re-aging strengthening effect with pre-aging at 450“C for 8h was even more remarkable, Upon aging, a phenomenon of simultaneous in situ and discontinuous recrystallization was observed in the treatment of pre-aging and deformed Cu-Ni-Si alloy. On the formation and growth of recrystallization, the precipitated phases are coarsed or dissolved in the front of grain boundaries following a re-precipitation in the recrystallization area.     

QBe2铜合金再结晶与时效析出交互作用机制的研究

研究了ＱＢｅ２铜合金的再结晶与时效析出交互作用机制。结果表明，时效析出使再结晶温度和激活能提高，再结晶以连续和不连续方式进行；在不连续再结晶过程中，析出相在晶界前沿快速粗化或重新溶解。析出相在迁移晶界的重新析出导致不连续析出。冷变形量及时效温度是影响交互作用的主要因素。     

镍基690合金的动态再结晶行为研究

通过热物理模拟实验研究了690合金在热变形过程中的再结晶行为,使用定量金相的方法建立了690合金的再结晶图。结果表明:热变形过程中690合金发生明显的动态再结晶行为,变形参数对690合金热变形后的显微组织具有重要影响;应变速率为1s-1是非常重要的应变速率临界点,在该临界点进行热变形时动态再结晶程度最小;所建立的再结晶图能够对690合金的热加工成形工艺参数的制定提供重要依据。