Sn和Nb对Zr-Sn-Nb-Fe锆合金中第二相粒子的影响

利用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)研究了采用相同工艺制备的Zr-1.2Sn-1Nb-0.3Fe、Zr-0.4Sn-1Nb-0.3Fe和Zr-0.4Sn-0.65Nb-0.3Fe锆合金板材中的第二相粒子特征。结果表明,Sn在第二相中存在偏聚,第二相颗粒的形成过程中Nb直接析出,合金中第二相主要为密排六方结构Zr(Nb,Fe)2;当Nb含量为1wt%、Sn含量从0.4wt%增加到1.2wt%时,第二相面密度减小而平均直径变大,第二相中Nb/Fe比升高;当Sn含量为0.4wt%、Nb含量从0.65wt%增加到1wt%时,第二相面密度增大而平均直径变小,第二相中Nb/Fe比同样升高。     

Mg-Zn-Y-Zr合金轧制板材的热处理

对真空熔炼的Mg-Zn-Y-Zr合金在380℃下进行热挤压,随后取部分挤压棒在400℃下轧制成厚度为3 mm的薄板,再进行不同工艺的固溶时效处理。薄板的最佳热处理工艺为530℃×4 h+200℃×8 h。分别对热处理前后薄板试样的显微组织和力学性能进行分析和测试。结果表明,经过固溶时效处理后薄板的抗拉强度显著提高,达到356 MPa,而伸长率有所下降。     

喷射沉积2195铝锂合金轧制板材晶粒组织及性能控制研究

研究了喷射沉积制备2195铝锂合金锭坯挤压板坯经不同终轧温度热轧至6mm厚度板材,以及经不同中间退火后再冷轧至6mm厚度板材固溶后的晶粒组织。结果表明,终轧温度290℃时,热轧板固溶后表层为粗大再结晶晶粒,而中心层为细长纤维状晶粒;终轧温度降低至220℃时,虽然表层再结晶晶粒尺寸减小,但中心层转变为尺寸粗大的长条状再结晶晶粒。板材中尺寸1μm以上的富Cu第二相粒子数量随中间退火(空冷)温度的增加(从330℃提高至450℃)而增加;冷轧固溶后表层等轴状再结晶晶粒尺寸增加,而中心层晶粒逐渐由粗大长条状再结晶晶粒转变为细小等轴状再结晶晶粒。适当温度中间退火、随炉冷却并冷轧、固溶后表层和中心层全部为细小等轴状再结晶晶粒。优化中间退火后的冷轧板材T8时效态强度最高,而终轧温度220℃的热轧板材T8时效态强度最低。     

热处理及轧制过程中NiPt5合金微观组织及磁性能演变

采用光学显微镜观测、透磁率测试分析、模拟计算等方法,研究NiPt5合金的微观组织随热处理温度的演变规律及热处理条件和轧制变形量对磁性能的影响。结表果明,NiPt5合金经过开坯和变形,750℃×2 h热处理时再结晶不完全,当温度达到900℃后,晶粒尺寸细小且分布均匀。当NiPt5合金发生回复及再结晶以后,其平均透磁率较轧制态有明显降低,并在此阶段内波动不大,当完全再结晶及晶粒长大以后,平均透磁率进一步降低。结合模拟轧制变形过程中的内应力变化,发现随着板坯变形量增大,其内部应力增加,位错密度增加,畴壁移动阻碍增多,平均透磁率显著提升,之后随着变形量增加,应力和位错密度达到饱和,平均透磁率趋于平稳。随着变形量增加,内部应力增大且分布不均匀,透磁率极差呈增大趋势。     

热变形粉末冶金Ti-45Al-7Nb-0.3W合金热处理过程的组织演变

对锻造态的粉末冶金Ti-45Al-7Nb-0.3W(摩尔分数,%)合金进行后续热处理,研究热处理时间和热处理温度对合金组织演变的影响,利用扫描电镜及透射电镜对合金显微组织进行观察。结果表明:在1230~1260℃温度区间热处理可消除锻造态合金的少量β相。在该温度区间进行等时热处理时,随着热处理温度的升高,α晶粒和γ晶粒迅速长大,γ相体积分数急剧减小,且α晶粒趋于等轴化。合金在1260℃进行等温热处理时,热处理时间由0.5 h延长至6 h,α晶粒和γ晶粒迅速长大,γ相体积分数降低,继续延长热处理时间,显微组织没有明显的变化。通过计算可知,1260℃下α晶粒尺寸的极限值约为0.54 Dγ/Vγ(Dγ为γ晶粒尺寸;Vγ为γ晶粒体积分数)。     

流变轧制AZ91合金的热处理和组织性能调控

本文对连续流变轧制AZ91合金在热处理过程中的组织和力学性能演化进行了研究。热处理后两种析出相在基体中出现：一种是晶界处的非连续析出相,另一种是从过饱和基体中析出的小尺寸连续析出相。随着时效温度升高,原子扩散速度也随之提高,导致更多的析出相生成和长大。合金的维氏硬度和拉伸强度峰值在16小时时效后出现,而合金的延伸率随着时效时间的延长和时效温度的提高呈下降趋势。经过对实验结果的分析,适合提升合金综合力学性能的热处理制度为415°C固溶20小时加220°C时效16小时。经热处理后得到的维氏硬度、拉伸强度和延伸率分别为：99 HV,251 MPa和4.5%,各项性能均显著优于流变轧制态合金。相对于传统成型手段,流变轧制加热处理方法成型的AZ91合金展现了优异且均衡的综合力学性能。     

锆合金第二相研究述评(Ⅱ):Zr-Sn-Nb-Fe系合金

对国内外关于Zr-Sn-Nb-Fe系新锆合金中第二相粒子的研究情况进行评述,并重点探讨不同种类Zr-Nb-Fe析出相的成分、晶体结构及其形成机制和条件。合金中的Zr-Nb-Fe析出相有两种:一种为六方结构的MgZn2型Zr(Nb,Fe)2Laves相,其形成与合金中作为杂质存在的Cr元素有关;另一种为立方结构的Ti2Ni型(Zr,Nb)2Fe相,与合金中普遍含有的O元素有关。对大量不同成分的Zr-Sn-Nb-Fe系合金的检测证实,可以用一个由合金中Nb和Fe含量确定的R*参数来分析其成分变化时合金中可能出现的析出相类型。     

变形及热处理对Zr-Sn-Nb新锆合金第二相粒子的影响

将Zr-Sn-Nb新锆合金样品分组进行不同的热加工，用透射电镜（TEM）和高分辨电镜（HRTEM）观察并分析它们的显微组织和第二相粒子成分。TEM观察发现，1000℃样品与580℃样品相似，第二相粒子呈弥散分布。其它样品中第二相粒子分布不太均匀，随着保温温度升高，带状分布的第二相增多。EDS分析发现样品中存在Nb／Fe比不同的2种Zr-Nb-Fe第二相粒子和不含Fe元素的βNb粒子。     

冷轧及热处理对Al0.3CoCrFeNi高熵合金组织及性能的影响

利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和拉伸试验等手段,研究了75%压下量的冷轧及1073 K下保温1 h热处理后不同冷却方式(空冷和炉冷)对Al_0.3CoCrFeNi高熵合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:铸态以及冷轧态Al_0.3CoCrFeNi合金均为FCC单相结构,经热处理后炉冷及空冷合金均为FCC+BCC双相结构。铸态合金经冷轧以后强度显著提升但塑性大幅度下降。因细晶强化、孪晶以及析出相强化作用,热处理后炉冷合金具有良好的综合力学性能,其抗拉强度为1289 MPa,约为铸态试样的两倍(719 MPa),最大伸长率为28.7%。因析出相增多以及孪晶尺寸增大,与空冷合金相比,炉冷合金在不损失塑性的前提下,抗拉强度增加。     

新锆合金热轧工艺的研究

对锆合金的热轧工艺进行了研究,采用包覆外套隔氧保护以及多道次、小压下率对合金进行热轧.对3组试样分别采用铜皮包覆,钢套普通焊合包裹,钢套真空电子束焊合包裹等隔氧保护措施,并对轧制后试样的表面氧化状况以及显微组织进行了比较和分析.研究结果表明,只要选用合适的工艺条件,就可以成功防止锆合金在热轧过程中的氧化问题,并且可将锆合金顺利轧薄至1.0 mm左右的板材;热轧后型材显微组织均匀、结构致密,无任何裂纹以及开裂现象,轧制质量好,热轧成材率高.     

Effect of heat treatment on the Nb distribution and corrosion resistance of Zr-Sn-Nb-Fe zirconium alloy

After being treated in different ways,Zr-Sn-Nb-Fe alloy specimens are exposed in 0.01mol/L LiOH aqueous solution at 350℃ under 16.8 MPa.The examination of microstructures and second phase particles (SPPs) of these specimens was carded out by high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM).The specimens treated at 800℃ before the final cold roiling have a better corrosion resistance than those treated at 680℃,and the specimens treated at 500℃,after the final cold rolling,have a better corrosion resistance than those treated at 560℃.TEM examination shows that the SPPs existing in the 800℃/500℃ specimen,which has the best corrosion resistance,contains a lot of Nb dement,which results in the reduction of the niobium content in the a-Zr solid solution.     

轧制及热处理对Mg-Hg-Ga合金组织和电化学性能的影响

采用SEM、XRD和电化学方法研究Mg-Hg-Ga合金在铸态、均匀化处理态、轧制态等不同状态下的显微组织和电化学性能;对轧制后的Mg-Hg-Ga合金板材在150～300℃下退火,研究退火温度对其显微组织和电化学性能的影响。结果表明:400℃保温24 h可以消除合金非平衡凝固时的合金元素在晶界处的偏聚,并改善了合金的电化学性能。经多道次热轧后的Mg-Hg-Ga合金板材在不同温度退火后,材料的电化学活性随退火温度的升高先提高后有所降低,在250℃退火4 h达到最高,稳定电位为-1.849 V;耐腐蚀性能随退火温度的升高不断降低,退火温度从150℃升高到300℃时,材料的腐蚀电流密度从3.525×10-4 A/cm2增大到2.438×10-3 A/cm2。这与合金中弥散分布的球状析出相的数量和尺寸有关。     

热处理对TC4合金中厚板组织及性能的影响

研究了不同热处理制度对TC4合金中厚板的显微组织和力学性能的影响。结果表明,经800 ℃×1 h/AC(空冷)退火后,组织为球状α+少量的长条状α+少量β组织,其拉伸性能比热轧态略有下降;热轧后的TC4合金板材经960 ℃×80 min/AC固溶处理后,组织为双态组织,即初生α+针状（α+β）,其横向抗拉强度和屈服强度与普通退火态的相比分别降低了35 MPa和75 MPa。固溶后的TC4合金板经700 ℃×120 min/AC时效后,初生α相的含量变少,β晶粒尺寸变大,片状次生α相拉长并粗化,与800 ℃×1 h/AC退火相比,虽然拉伸性能有所降低,但性能更加均匀,各向异性不明显。热轧后的TC4合金板经1000 ℃×20 min/WQ（水冷）后,β相发生马氏体转变,组织为非常细小的针状组织,抗拉强度比普通退火略有提高,但屈服强度和塑性急剧下降。     

690合金管冷轧及退火处理过程中的组织演变

利用光学金相显微镜和扫描电子显微镜研究了690合金一次冷轧管在中间退火过程中的组织演变规律,以及不同固溶处理制度对690合金二次冷轧管（成品尺寸管）的晶粒度和碳化物回溶行为的影响,并建立了退火过程中再结晶晶粒长大方程。试验结果表明：一次冷轧管中间退火最优工艺是1100℃/5 min,所建立的晶粒长大模型预测结果与实验值吻合很好,成品管经1100℃/3 min固溶后,平均晶粒尺寸在23.5μm左右,晶粒组织均匀,碳化物完全溶解。     

轧制工艺对N36锆合金带材微观结构的影响

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电子背散射衍射(EBSD)等方法,对不同轧制工艺制备的N36锆合金带材中的第二相、晶粒尺寸和微观织构进行了研究。结果表明,锆合金带材中织构主要以{0001}$\bar{1}2\bar{1}0$和{0001}$01\bar{1}0$两类基面织构为主,第二相粒子主要为HCP型Zr(Nb, Fe)₂粒子。在热轧总变形量一致的情况下,热轧工艺道次变形量的变化对最终带材的晶粒尺寸和微观织构影响不大,但是对第二相粒子的尺寸有很大影响。热轧过程第一道次变形量越大,最终带材中第二相粒子尺寸越小。在热轧过程中,换向轧制会影响最终带材的织构组成,也会促进锆晶粒的[0001]轴平行于带材的ND方向;同时在带材的轧面(RD-TD 面)上,晶粒的取向性减弱,晶粒取向更加随机。终轧过程中的变形量增大,会使最终带材的晶粒尺寸减小,再结晶程度提高,使得最终带材中{0001}$\bar{1}2\bar{1}0$织构增强,而{0001}$01\bar{1}0$织构减弱。     

2198铝锂合金的熔炼、轧制和热处理

铝锂合金具有高比强度和高比模量等优点,广泛应用于航空领域。本文系统研究了2198铝锂合金的制造工艺,成功制备了性能优越的板材,为其工业生产提供了理论依据。采用真空感应熔炼法制备了2198铝锂合金铸锭,均匀化处理后,利用多道次热轧将铸锭轧制为板材,经过固溶、淬火、预变形、自然时效和人工时效处理,板材沿轧制方向的抗拉强度高达486MPa。人工时效过程中析出的T1时效相（Al2CuLi）,不仅能明显提高板材强度,而且有利于弱化其各向异性。     

Microstructural evolution of a forged TiAl based alloy during heat treatment at subtransus temperature

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅＴｉＡｌ ｂａｓｅｄａｌｌｏｙｈａｓｂｅｅｎｋｎｏｗｎｔｏｂｅｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｐｒｏｍｉｓｉｎｇｃａｎｄｉｄａｔｅｓｆｏｒｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ[1].Ｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅａｌｌｏｙｓｓｔｒｏｎｇｌｙｄｅｐｅｎｄｏｎｔｈｅｉｒｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ[2 ].ＴｈｅＴｉＡｌｂａｓｅｄａｌｌｏｙｓｗｉｔｈａｆｕｌｌｙｌａｍｅｌｌａｒｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｇｅｎｅｒａｌｌｙｄｉｓｐｌａｙ…     

轧制温度和后处理方式对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响

在不同的轧制温度下,对AZ31镁合金板进行轧制,然后取出轧板立即进行水冷、空冷和退火3种不同的后处理。探究轧制温度和后处理对镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,轧制温度为250、300℃时,水冷和空冷处理后板材存在着大量的孪晶,350℃时由于轧制温度较高,孪晶的数量很少;水冷处理后的平均晶粒尺寸要小于空冷,空冷处理之后的孪晶数量略少于水冷,当轧制温度为350℃时,退火处理后,晶粒尺寸减小,晶粒趋于等轴状,晶格畸变程度低。在相同的轧制温度下,水冷处理的镁合金板材的屈服强度、抗拉强度和硬度较高;退火处理后可以显著提高板材的伸长率,但屈服强度、抗拉强度略有下降。轧制温度升高时,3种后处理方式之间屈服强度和抗拉强度的最大差值会减小。