TiNbZr合金在热处理过程中的微观组织和力学性能

TiNbZr合金由真空自耗电弧炉熔炼.研究了固溶,时效处理对该合金的微观组织和力学性能的影响.结果显示,当合金固溶处理1 h后在300和350℃时效处理时,合金的抗拉强度高达1000 MPa.当固溶后的合金在400和450℃时效处理时,出现α相.时效时间对α相的析出有重要的作用.当合金在400℃时效处理9 h后,抗拉强度为850 MPa,延伸率也保持在11%左右.     

Mg-5Sn-1Zn-0.5Zr合金的显微组织与时效硬化行为

研究了Mg-5Sn-1Zn-0.5Zr(SZK510)合金经固溶处理(480 ℃×10 h)和175、200、225 ℃,1～100 h时效处理后的时效硬化行为和显微组织特征,并推导出该合金的时效动力学方程.结果表明,固溶时效处理后显微组织由α-Mg和Mg_2Sn,以及少量的MgZn相和α-Zr组成;试验合金具有明显的时效硬化特征:在3个不同的时效温度下,硬化曲线都呈抛物线形状,但在175 ℃时效时,曲线出现两个峰值,并且在保温时间为3.98 h有最大的显微硬度值;试验合金的时效动力学方程符合f=1-exp(-kt~m)关系,随着时效温度提高,k值减小m值增大.     

时效时间对Zn-5.5Mg-0.4Ba-0.7Gd合金组织及性能的影响

对真空熔炼制备的Zn-5.5Mg-0.4Ba-0.7Gd合金在150 ℃分别时效2、4、8 h,研究时效时间对合金组织及性能的影响。结果表明,时效可以改善合金的微观结构,时效初期合金中的MgZn₂相逐渐转化为Mg₂Zn₁₁相。电化学测试结果表明,时效4 h后合金耐腐蚀性能最佳,自腐蚀电位为-942.844 mV,自腐蚀电流密度为13.34 μA/cm²,微孔电阻为1894 Ω·cm²,电荷转移电阻为1613 Ω·cm²。时效4 h后合金腐蚀产物主要由具有优良的生物相容性的磷酸锌(钙)、碳酸锌(钙)和氢氧化锌组成。     

时效工艺对Cu-12%Fe合金组织性能的影响

用熔铸法制备了Cu-12%Fe合金,研究了经1000℃固溶后不同时效工艺对合金的相组成、显微组织、硬度及电导率的影响.结果表明,550℃时效可细化合金的Fe枝晶.消除Cu基体枝晶偏析并改变晶面间距.合金硬度在时效初期时下降,随后增加并达到最大值后再次下降.在350℃和450℃时效时,电导率随时效时间增加而上升.在550℃和650℃时效时,电导率随时效时间先增加而后下降.对Cu-12%Fe合金固溶并在550℃时效4h,可以获得良好的力学和电学性能匹配.     

第二代单晶高温合金DD6在980℃长期时效后的显微组织与持久性能

选用980℃时效温度、分别对[001]取向标准热处理后的第2代单晶高温合金DD6进行100，200，300，400，600，800及1000h的长期时效，研究了合金的显微组织与持久性能。结果表明：DD6合金980℃／1000h长期时效后，无TCP相析出，组织稳定性优良：DD6合金980℃／1000h长期时效后980℃／248．2MPa的持久寿命高于180h，合金具有优异、稳定的持久性能。     

深冷处理在ZL204铝合金中的应用

研究了不同深冷处理工艺对ZL204铝合金力学性能以及残余应力消除效果的影响。结果表明,固溶后直接进行深冷处理,然后再进行人工时效时,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率与未深冷相比均得到一定的提升。另外,深冷处理的残余应力消除效果明显好于传统的去应力时效以及时效+循环热处理。ZL204铝合金最佳的残余应力消除工艺为540 ℃×9 h固溶,60 ℃水淬+-196 ℃×1 h深冷,在空气中放置1 h+175 ℃×3 h人工时效,空冷。     

Effect of thermomechanical treatment on microstructure and hardness behavior of AZ63 magnesium alloy

Due to their high specifc strength and low density, magnesium alloys are widely used in many weight-saving applications. This research is aimed at investigating the microstructure and hardness of commercial AZ63 alloy specimens subjected to two diferent thermomechanical treatments (TMTs). For the first TMT, after solution treated at the temperature of 380 ℃ for 20 h, AZ63 alloy specimens were 5% cold worked by rolling process followed by ageing at the temperatures of 150 ℃ and 250 ℃ for 3, 9 and 25 h. In the second TMT, the specimens were solution treated at the temperature of 380 ℃ for 20 h, underwent 2% cold worked and quenched in water of 0 ℃. Half of the specimens were then 2% cold worked whilst the rest were rolled to 8% cold worked. All the specimens were then aged at the temperatures of 150 ℃ and 250 ℃ for 3, 9 and 25 h. Optical microscope was used to analyze the microstructures of the specimens. Hardness test was too conducted to measure the effect of the treatments on the specimens. Results show that two-step aging enhances the hardness of the specimens due to the distribution of the Beta-phase (Mg₁₇Al₁₂) in the alloy matrix. The results also reveal that, the best hardness from the first TMT was produced by specimen that was pre-aged at 150 ℃ whereas, in the second TMT, aging at 250 ℃　exhibited the best hardness values.     

固溶时效处理对8030铝合金导线组织性能的影响

研究了固溶时效处理对8030铝合金导线组织性能的影响。结果表明,未经热处理的8030铝合金导线由α-Al、Al₆Fe、Al₁₃Cu₄Fe₃、AlMg₂Zn相组成。经过480 ℃固溶处理6 h后,AlMg₂Zn相完全溶入基体,Al₁₃Cu₄Fe₃相及Al₆Fe相部分溶入基体。再经240 ℃时效处理6 h后,第二相重新析出。经固溶时效处理后,8030铝合金导线的导电率都有所提高,在480 ℃固溶处理6 h,再经240 ℃时效处理6 h后,其导电率最高达56.67%IACS,比未经热处理的合金导电率提高了3.41%。经固溶时效处理后,8030铝合金导线的伸长率显著提高,在480 ℃固溶处理6 h,再经200 ℃时效处理4 h后,伸长率从未经热处理的3.75%提高到31.25%。     

固溶温度对2A97合金组织与性能的影响

研究了固溶温度对一种新型Al-Cu-Li系合金(2A97铝合金)组织性能的影响。在460～540℃,合金经不同温度固溶处理,水淬后进行相同的时效(165℃×48h)处理。分析了在不同温度固溶处理的淬火态和时效态合金的显微组织、时效态合金的断口形貌。结果表明:在520℃固溶处理能够使合金充分固溶,时效后有较细小均匀分布的析出相和较多的析出量,时效强化效果最好。     

长期时效对一种镍基单晶高温合金组织演化及持久性能的影响

研究了长期时效对一种镍基单晶高温合金显微组织及持久性能的影响。结果表明:800℃时效1000h后,γ′相仍保持立方体形态;980℃时效1000h、1010℃时效500h后,γ′相逐渐连接形筏。980℃时效500h、1010℃时效100h后,μ相以针状和颗粒状形态逐渐析出,980℃时随时效时间延长,μ相逐渐增加,1010℃时随时效时间延长,μ相先增加后减少。800℃长期时效后合金的持久寿命变化不大,980,1010℃时随时效温度升高和时效时间延长,合金的持久寿命递减。     

非等温时效工艺对7050铝合金组织和性能的影响

利用TEM、SEM、维氏硬度计、电子万能试验机和涡流导电仪等手段研究了不同的非等温时效工艺对7050铝合金组织、断口形貌和性能的影响,并与T74态的7050铝合金性能进行了比较。结果表明,经190 ℃时效后合金晶内以η′相为主析出,析出相间距较大;随着时效温度的降低,晶内析出相不断增大,间距不断减小,并伴随有针状相二次析出。晶界析出相同样不断粗化,且呈现出“连续状-项链状-半连续状-间断状”的分布势态,晶界无析出带变化不大;合金的硬度、抗拉强度均呈现出先升后降的趋势,当时效温度为130 ℃时,合金的硬度、抗拉强度达到峰值;合金的电导率呈现出单调上升的趋势,在时效温度为110 ℃时趋于平稳;与T74态相比,经(475±3) ℃×40 min固溶+(210~130 ℃,20 ℃/h)非等温时效处理后,合金获得了更优异的综合性能,且工艺耗时减少24 h。     

Cr-Bi对Mg-8Zn-4Al合金铸态组织及时效沉淀相演变的影响

利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等分析手段研究了Bi、Cr-Bi复合添加对Mg-8Al-4Zn合金铸态组织及时效沉淀相演变的影响。结果表明:Cr-Bi复合添加能有效改善合金的铸态组织,使连续网状相断开呈短杆或颗粒状。Bi、Cr-Bi复合添加的合金经350℃×12 h+160℃时效,其沉淀硬化曲线呈现典型的温时效。Cr-Bi复合添加的合金时效初期硬化速率较高,20 h就达到峰值硬度的97%,时效48 h达到峰值硬度92.44 HV,过时效阶段硬度下降速度比较缓慢。Mg-8Zn-4Al-0.5Bi合金经350℃×12 h+160℃×120 h时效后主要有MgZn2、Mg3Bi2和单Bi相,呈短杆或细小颗粒状弥散分布在基体上;Cr-Bi复合添加的合金经350℃×12 h+160℃×144 h时效后,除短杆或细小颗粒状的MgZn2相外还有Cr、Al12Cr3等沉淀相,没有发现粗大的MgZn相,且沉淀相与单独添加Bi经120 h时效的合金相比更加细小、致密、弥散均匀分布。     

长期时效对GH4586B合金组织及高温拉伸性能的影响

研究了一种新型镍基合金在750℃下长期时效1500 h过程中的组织变化及其对750℃高温拉伸性能的影响。利用扫描电子显微镜对合金长期时效过程中的显微组织和高温拉伸断口进行了观察分析。结果表明:GH4586B合金在时效过程中晶界和晶内均有碳化物析出,晶界析出碳化物的形貌呈弥散的颗粒状,并随时效时间的延长有逐步转变为连续链状的趋势,同时合金内未见有害拓扑密堆(TCP)相析出;合金在750℃高温下拉伸,随着时效时间的延长合金的强度和塑性在500 h时表现为峰值,且随着时效时间的延长略有降低,这与晶界析出碳化物的形貌、分布、数量直接相关;通过750℃高温拉伸断口的形貌分析,合金断裂均具有塑性断裂特征。     

T4和T6热处理对Mg-2.5Zn-1.5Ca-0.22Zr合金组织和硬度的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和显微硬度仪等研究了T4和T6热处理对Mg-2.5Zn-1.5Ca-0.22Zr镁合金显微组织及硬度的影响。结果表明:Mg-2.5Zn-1.5Ca-0.22Zr镁合金经T4热处理之后,网状结构的β-Ca2Mg6Zn3相逐渐分解并转变为不规则的团聚的块状结构,MgZn2相逐渐溶解于α-Mg基体中,硬度比铸态时显著提高,达到63.87 HV;经过不同时间的T6热处理之后,MgZn2相从α-Mg基体中重新析出,球状的Mg2Ca中间化合物均匀的分布于晶粒内且发生明显长大。随着时效时间的延长,MgZn2相增多,对位错的钉扎增强,合金的硬度提高,在"峰时效"时的硬度达到64.97 HV。410℃×24 h固溶处理后150℃×8 h时效处理为Mg-2.5Zn-1.5Ca-0.22Zr镁合金的最佳热处理工艺。     

时效时间对Al-Cu-Li-Zr-Ce合金断裂机制影响的半定量研究

以Al-Cu-Li-Zr-Ce合金为研究对象,采用半定量分析统计方法,研究其断裂韧性机制,重点讨论时效时间和裂尖应力状态对合金分层开裂机制的影响。结果表明:随时效时间延长,起始区分层开裂特征所占比例越大,韧窝比例越小,甚至出现准解理特征;稳态扩展区,分层开裂为主要开裂机制;近失稳扩展区,分层比例下降,准解理逐渐成为主要断裂特征。随时效时间延长和裂纹扩展,分层厚度减小。分层裂纹的产生及扩展与主裂纹扩展及合金的时效时间有密切的关系。断裂韧性试样断口上分层比例较高时,合金可以获得较高的强度,同时保持相对较高的韧性。     

时效时间对ZW21镁合金组织及力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、X－射线衍射仪及电子万能试验机等设备研究了时效时间对新型ZW21镁合金组织和力学性能的影响。结果表明，该合金经525℃×4h固溶处理并于250℃时效处理后，合金晶内会弥散析出呈花瓣状组织，提高了合金的力学性能；250℃时效24h后，合金的抗拉强度达到最大值243MPa，断后伸长率达23．75％。     

Mg-8Zn-4Al-1Ca合金的时效微观组织(英文)

利用TEM和HRTEM研究Mg-8Zn-4Al-1Ca合金的时效微观组织。结果表明:Mg-8Zn-4Al-1Ca合金较Mg-8Zn-4A1合金时效硬度显著增高。Mg-8Zn-4Al-1Ca合金在160°C时效16 h,有大量的盘状Ca2Mg6Zn3相沉淀弥散析出,此外,合金的微观组织中还存在晶格畸变、蜂窝状的莫尔条纹、刃型位错及位错环;经48 h时效后合金中沉淀相为粗大的盘状沉淀相和细小、弥散的粒状沉淀相;经227 h时时效后后,其组织中存在大量MgZn2相和Ca2Mg6Zn3相。因此,在Mg-8Zn-4Al-1Ca时效160°C的合金中添加Ca元素能有效提高合金的时效硬度及促进MgZn2强化相的生成。     

时效工艺对纳米结构2297铝锂合金力学性能与微观组织的影响

采用535 ℃×2 h固溶制度,将热锻态2297铝锂合金固溶水淬后冷轧,冷轧压下量为95%,然后将轧制样品在不同温度(120~190 ℃)和时间(0~80 h)范围内进行时效处理。采用拉伸、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等测试方法,分析时效温度和时间对铝锂合金组织与性能的影响。结果表明:时效前的大塑性变形能获得纳米结构组织,能促进T₁相均匀细小地析出,缩短合金达到峰时效的时间,最终成功制备了高强高塑性铝锂合金。在120~140 ℃温区内时效时,时效温度越高,达到峰时效的时间越短、强度越高。140 ℃达到峰时效时间缩短为40 h,此时合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为525 MPa、478 MPa和7.7%,主要强化相为细小的T₁相。在170~190 ℃温区内时效时,时效温度越高,达到峰时效的时间越短,但抗拉强度与屈服强度迅速下降。170 ℃时效8 h达到峰时效状态,此时合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别是503 MPa、462 MPa和5.0%,主要强化相仍为T₁相,但已经明显粗化。     

Preparation and mechanical properties of Ni-Cr-Al alloy by EB-PVD

Ni-Cr-A1 alloy was deposited by electron beam-physical vapor deposition(EB-PVD) method. The microstructure was investigated on as-deposited and long-term aged alloy. The results indicate that grain on surface of asdeposited alloy is about 185 nm in size, and a laminated structure in cross-section is observed. However, after aging for 16 and 120 h at 760℃, the laminated structure is dissolved, and the individual grain can be seen clearly. Columnar crystals form on the evaporation side, and exquiaxed grains form on the substrate side. The major precipitate is γ‘ phase after prolonged aging at 760℃. Mechanical properties of the Ni-Cr-A1 alloy were also studied. The results show that the fracture of as-deposited alloy has mixed type at room temperature, and intergranular fracture among columnar crystals is observed. Compared to that of as-deposited alloy, fracture of alloy after aging for 16 and 120 h at 760℃ appears to involve ductile fracture with dimples.     

Precipitation Behavior of α Phase and Mechanical Properties in Severely Plastic Deformed Ti-15-3 Alloy

研究了大变形量冷轧Ti-15-3合金的时效析出行为和时效过程中力学性能的变化。冷变形使Ti-15-3合金中形成部分纳米晶。冷变形合金在450～650℃时效时,从β相纳米晶区析出极为细小的针状α相,而从β相非纳米晶区析出的α相随着时效温度的升高由针状逐渐长大为条状,进而演变为凸透镜状。冷变形合金在450℃时效4h后,硬度达到了峰值,HV为5328MPa。450℃时效时在硬度峰值处同样达到了强度峰值,屈服强度和抗拉强度分别可高达1483和1562MPa。时效温度升高,达到峰值硬度的时间缩短,硬度值大幅度下降。650℃时效后的强度和硬度均低于时效前,粗大的透镜状析出相、纳米晶的长大以及位错密度的急剧下降是650℃时效时硬化效果消失的主要原因。不同时效工艺下的强度和硬度的变化规律相似,性能的变化与时效过程中析出相的状态有关。