一种β型Nb-Ti基合金的显微结构和机械性能

近年来 ,体心立方Nb -Ti固溶合金已成为中等温度结构件的候选材料。因为这些合金具有良好的综合性能 ,即高强度 (室温强度约 10 0 0MPa～ 12 0 0MPa)、高持久强度(70 4℃时强度仅下降约 3 5 % )、中等断裂韧性 (约 3 5MPam )和疲劳裂纹生长抗力。合金研究表明 ,一种多元体心立方固溶强化的Nb -3 5Ti -6Al -5Cr -8V -1W -0 5Mo -0 3Hf -0 5C合金在空气中于10 0 0℃以下是体心Nb -Ti基合金中强度最高的。但早期研究表明 ,多元合金具有VanGoghSky (VGS)型显微结构。所谓VGS结构表示形貌上与VanGoghSky油画相似 ,是铸造过程中显…     

微量Cr对93W-Ni-Fe合金组织及力学性能的影响

研究了Cr元素对93W-4.9Ni-2.1Fe高密度合金性能和微观结构的影响,并探讨固溶淬火工艺对添加微量Cr的93W-Ni-Fe合金微观结构及力学性能的影响.实验采用光学金相、扫描电镜和能谱等对烧结态、固溶淬火态样品的组织形貌进行表征,采用准静态拉伸实验对合金的拉伸强度和伸长率进行测试,采用阿基米德排水法对合金的相对密度进行测试.结果表明:随着Cr含量(质量分数)由0增加到1.5%,烧结态93W-Ni-Fe合金的拉伸强度、相对密度、伸长率分别由997.2 MPa、99.27%和14.94%降至834.7 MPa、95.21%和5.69%.随着Cr含量由0增加到1.5%,固溶淬火态93W合金的拉伸强度、相对密度、伸长率分别由1 039 MPa、99.33%和18.37%降至888.5MPa、96.10%和7.39%;Cr元素与W、Ni、Fe、O等元素在93W-Ni-Fe合金中生成富Cr固溶体,并在合金界面上形成偏聚,降低93W-Ni-Fe合金界面的结合强度,导致合金的力学性能降低.     

热处理对SCR成形6201铝合金性能的影响

研究了不同在线固溶温度条件下时效处理对 6 2 0 1铝合金线材的微观组织、拉伸性能和导电性能的影响。结果表明 :随着在线固溶温度的下降 ,针状强化相β'(Mg2 Si)在α Al中的弥散度增加 ,尺寸减小 ;同时合金的拉伸强度 ,伸长率则呈现上升趋势 ;过时效时 ,线材的强度呈现下降趋势 ,而线材的伸长率和电阻则随着时效时间的延长而不断下降。5 9mm线材的热处理工艺为 :5 2 0℃在线固溶水淬 ,15 0℃时效 12h,线材拉伸强度为 32 4MPa ,伸长率为 10 3% ,电阻率为 32 6nΩ·m ,合金线材具有较佳的综合力学性能和导电性能。     

Ti5321钛合金BASCA处理不同冷却速度下的片层形态和性能研究（英文）

为了研究冷却速度对新型高强韧钛合金Ti5321显微组织和力学性能的影响,研究了Ti5321合金在不同β固溶缓冷时效处理(BASCA)处理后的组织和力学性能。结果表明,Ti5321合金β区固溶后缓慢冷却过程中冷却速率对α片层尺寸有决定性影响。片层尺寸随着冷却速率的减小而增大,片层在长度方向的生长速率远快于厚度方向。同时,随着冷却速度的降低,合金的强度降低。但损伤容限特性显示出强度的反向趋势。当冷却速度为0.5℃/min时,合金抗拉强度超过1200 MPa、同时具有良好的断裂韧性(K_(IC)_≥65 MPa·m~(1/2))。     

碳含量对0Cr25Ni35AlTi合金组织、力学性能和耐晶间腐蚀性能的影响

研究了不同碳含量对0Cr25Ni35Al Ti合金显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响,用电化学再活化法测定0Cr25Ni35Al Ti合金的晶间腐蚀敏感性。结果表明,在合金不完全固溶状态下,随着碳含量增加,0Cr25Ni35Al Ti合金的晶间析出物增加;主要析出物是M23C6富铬碳化物;M23C6析出物的质量分数从0.186%增加到0.499%;室温抗拉强度从686.5 MPa增加到714 MPa。随着碳含量的增加,0Cr25Ni35Al Ti合金的平均晶粒尺寸减小,M23C6析出量增加,合金的力学性能提高,但合金的耐晶间腐蚀性能下降,当合金中C含量控制在0.025%以下,具有良好的耐晶间腐蚀性能,且其强度仍能保持在300 MPa以上,满足合金的应用性能指标。     

2219大规格铸锭成分偏析行为及多向锻-固溶时效热处理对铸锭组织和性能的影响

采用超声半连续铸造方法制备了d 1250mm大规格2219铝合金铸锭,并通过光谱仪、OM、SEM、拉伸试验等手段研究了大铸锭成分偏析现象及多向锻-固溶时效热处理对铸锭组织和性能的影响。结果表明,沿铸锭径向方向合金的凝固冷却速度波动较大,导致主合金元素产生严重的宏观偏析,从而促使中心部非平衡结晶相Al2Cu数量较多且枝晶粗大,愈往边部非平衡结晶相数量逐渐减少,枝晶也呈减薄趋势。经多级均匀化和多向锻-固溶时效热处理后,(2/3~5/6)半径处综合性能最优,轴向和径向性能基本一致,强度分别为420 MPa、323 MPa,伸长率为8.7%,切向强度分别为448 MPa、343 MPa,伸长率为11.0%。从边部到中心部,2219合金的拉伸断裂由韧性断裂为主逐渐过渡到以脆性断裂为主。可见,由于凝固速度造成的大铸锭的偏析现象可以通过多向锻-固溶时效热处理手段加以改善。     

热处理对Fe-Mn-Al(Cr)-C合金组织的影响

利用金相显微分析、XRD、EPMA和TEM研究了固溶处理和时效对Fe Mn Al(Cr) C合金组织的影响。结果表明 ,当固溶处理温度 >12 0 0℃时 ,合金组织中出现了大量的石墨 ;(110 0～ 115 0 )℃× 4h固溶处理 ,合金组织中的 (Fe ,Cr) 7C3 不能完全溶解 ;在 35 0℃～ 45 0℃时效 ,合金基体中产生了超结构     

固溶-时效处理对Cu-Co-Cr-Si合金组织和性能的影响

研究了不同固溶 时效处理工艺对Cu Co Cr Si合金力学性能、电学性能及其显微组织的影响。结果表明 ,该合金有显著的时效强化特性 ,强化相为Co2 Si、Cr,最佳的固溶与时效处理工艺为 980℃× 1h固溶 ,冰盐水淬火 ,之后进行 4 80℃× 4h时效 ;在最佳固溶时效处理条件下 ,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和相对电导率分别为5 45 9MPa、4 38 9MPa、19 2 %和 4 6 7%IACS。     

高强韧Al-Si-Mg合金成分设计与优化

对Al、Si与Mg元素进行了正交试验设计,采用JMat-Pro软件对Al-Si-Mg合金进行了成分优化设计与性能研究。结果表明,Si对Al-Si-Mg合金的凝固冷却速度影响最大,其次分别为Fe与Ti,Mg的影响最小。Mg对Al-Si-Mg合金屈服强度、抗拉强度与洛氏硬度的影响最大,依次分别为Fe、Ti和Si。当Al-Si-Mg合金的二次枝晶间距由200μm降至20μm时,抗拉强度由175.2 MPa增至337.2 MPa。Mg含量对SDAS的影响最大,其次分别为Si、Fe与Ti。Al-6.5Si-0.7Mg-0.2Fe-0.2Ti-0.1Zn-0.1Mn-0.1Cu合金经3级固溶2级时效热处理后的平均抗拉强度、屈服强度与伸长率分别为371MPa、310 MPa与5.84%,与JMat-Pro软件计算结果较为接近。铸态组织下Si相呈现为板片状或针状,热处理后Si相逐渐球化,热处理态合金断裂以韧窝断裂为主。     

MA-HP法制备Al_(0.4)FeCrNiCo_(1.5)Ti_(0.3)高熵合金组织与性能研究(英文)

采用机械合金化-真空热压烧结(MA-HP)法制备了Al0.4FeCrNi Co1.5Ti0.3高熵合金。利用XRD、SEM和力学压缩试验机分析Al0.4FeCrNiCo1.5Ti0.3合金的微观组织、相转变以及力学性能。结果表明:经高能球磨10 h,合金中形成了简单固溶体fcc和bcc相,而经过热压烧结的Al0.4Fe Cr Ni Co1.5Ti0.3合金以单一fcc相及2种bcc相(bcc1、bcc2)组成。热压烧结Al0.4Fe Cr Ni Co1.5Ti0.3合金致密度达99.48%,其微观硬度(HV),屈服强度、断裂强度、压缩率分别达到725 MPa,2.13 GPa,2.54 GPa,20.1%,合金优异的力学性能主要是因为合金的固溶强化;断裂模式为解理断裂及塑性断裂的混合机制。     

Microstructure and Properties of Al0.4FeCrNiCo1.5Ti0.3 High Entropy Alloy Prepared by MA-HP Technique

采用机械合金化-真空热压烧结(MA-HP)法制备了Al0.4FeCrNi Co1.5Ti0.3高熵合金。利用XRD、SEM和力学压缩试验机分析Al0.4FeCrNiCo1.5Ti0.3合金的微观组织、相转变以及力学性能。结果表明:经高能球磨10 h,合金中形成了简单固溶体fcc和bcc相,而经过热压烧结的Al0.4Fe Cr Ni Co1.5Ti0.3合金以单一fcc相及2种bcc相(bcc1、bcc2)组成。热压烧结Al0.4Fe Cr Ni Co1.5Ti0.3合金致密度达99.48%,其微观硬度(HV),屈服强度、断裂强度、压缩率分别达到725 MPa,2.13 GPa,2.54 GPa,20.1%,合金优异的力学性能主要是因为合金的固溶强化;断裂模式为解理断裂及塑性断裂的混合机制。     

不同处理工艺对铜钴铬硅合金组织和性能的影响

研究了固溶-时效处理工艺和固溶-预冷变形-时效处理工艺对Cu-Co-Cr-Si合金力学性能、电学性能及其显微组织结构的影响。结果表明，最佳形变热处理工艺为980℃固溶1h，冰盐水淬火，40％预冷变形之后480℃时效4h。合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率、硬度和相对电导率分别达到634MPa，575MPa，8．9％，1700MPa（HB）和43．2％IACS。这种合金有显著的时效强化特性，强化相为Cr粒子、Cr3Co5Si2相和Co2Si相。合金的高强度来源于固溶强化、亚结构强化和第二相析出强化。     

锻态Ti6Al4V合金的高温变形和热处理行为

在Gleeble-3500热模拟试验机上对锻态Ti6Al4V合金进行了变形温度730～830℃、变形速率1～0.001 s~(-1)的高温压缩变形,建立了锻态Ti6Al4V合金高温变形稳态流变方程。根据热模拟试验结果对Ti6Al4V合金进行了两相区和单相区轧制变形,分析了固溶和时效热处理对合金显微组织与性能的影响。结果表明,Ti6Al4V合金在变形温度730～830℃、变形速率0.001～1 s~(-1)时,高温变形稳态流变方程为σ=1/6.3×10~(-3)ln{(Z/e~(26.93))~(1/4.06)+[(Z/e~(26.93))~(2/4.06)+1]~(1/2)};相同固溶和时效温度下,865℃/85%变形Ti6Al4金的强度和塑性都要小于785℃/85%变形Ti6Al4V合金,Ti6Al4V合金更适宜于在(ɑ+β)两相区轧制变形和进行后续的固溶热处理; 785℃/85%变形Ti6Al4V合金在固溶温度为800℃、时效温度为515℃时具有良好的强塑性结合,抗拉强度和断后伸长率分别为1488 MPa和17.5%。     

BT16合金中以铁代钒和钼的可能性

钛合金之所以价格较高不仅是因为钛本身的价值较高 ,而且还由于使用了一些稀贵的 β稳定剂作合金元素。最便宜的 β稳定剂是 Fe,俄罗斯的一些传统钛合金中加入了少量的 Fe,如 AT类合金、BT3-、BT2 3、BT2 2等。其它国家的钛合金以前很少用 Fe作合金元素 ,因为钛与铁可能形成共晶而降低合金的塑性和耐热性。但还是有一些 α+ β的钛合金添加了 Fe,如 Ti- 6 Al- 6 V- 2 Sn- 1 .7Cu-1 .7Fe,Ti- 5Al- 1 .2 5Fe- 2 .75Cr,Ti- 5Al-2 .5Fe等。一些含 Fe的近 β合金 ,如 Ti-1 0 V- 2 Fe- 3Al,Ti- 8Mo- 8V- 2 Fe- 3Al,Ti-6 .8Mo- 4.7…     

快速凝固Al—Ti—Fe系合金的组织演化

采用单辊旋铸技术制备Al-2.5Ti-2.5Fe,Al2.5Ti-2.5Fe-2.5V和Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr(at%，下同）合金薄带，利用X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）分析了这些合金的急冷态和退火态组织。结果表明：快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe合金急冷态组织中存在Al3Ti和Al5Ti2两种初生相，快凝合金经400℃退火10h后，组织中出现了Al13Fe4相，在450℃退火，组织中析出了弥散Al3Ti相；快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5V合金急冷态组织中存在Al11V相和Al80V20相，400℃退火10h后，初生Al11V相转变为Al80V20相，且固溶在α-Al基体中的Ti,Fe以Al23Ti9相和Al13Fe4相的形式析出；快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr合金急冷态组织中存在Al3Ti和Al13Cr2两种初生相，快凝合金经300℃退火10h后，组织中析出了Al13Cr2和Al3Ti两种弥散相，400℃退火10h时后组织中出现了Al13Fe4相。     

热处理对Ti3510钛合金锻态显微组织和力学性能的影响

研究了固溶温度及冷却速度对Ti3510钛合金锻件的显微组织及力学性能的影响。XRD结果表明,固溶后空冷的合金相组成主要为α相及β相,固溶后水冷的合金相主要为α'相及β相,且有少量的α'相析出。显微组织表明,合金微观组织形貌对冷却速度十分敏感,固溶后空冷的合金主要为细小的针状或点状析出物,固溶后水冷的合金主要为板条状次生相。室温拉伸结果表明,随着固溶温度的升高,空冷后的合金强度及塑性总体上缓慢提高,至800℃处理时强度达到最高,抗拉强度达到998 MPa,伸长率为10%。水冷处理后合金强度下降,但塑性提高。850℃固溶后水冷,合金的抗拉强度达到812 MPa,伸长率为25%。     

Ce含量对Mg-Li-Al-Zn合金显微组织和拉伸性能的影响(英文)

制备了Mg-5Li-3Al-2Zn-xCe(x=0-2.5;质量分数,%)铸态合金,并将所得合金分别于300°C和370°C进行均匀化和固溶处理;研究固溶处理后合金显微组织和拉伸性能的变化。结果表明,合金中加入Ce后出现Al2Ce/Al3Ce析出相,此时合金主要由α-Mg、Al2Ce、Al3Ce和AlLi相组成;固溶处理后合金中AlLi和Al-Ce析出相数量减少。析出相的数量与形态对合金的力学性能十分重要,含有1.0%Ce的合金获得了优良的拉伸性能。固溶处理后Mg-5Li-3Al-2Zn-0.5Ce合金的强度和伸长率都得到了大幅度的提高,这是因为合金在固溶处理后由于基体中的溶质原子增加而获得良好的固溶强化作用。     

Ti5321钛合金BASCA处理不同冷却速度下的片层形态和性能研究

为了研究冷却速度对新型高强韧钛合金Ti5321显微组织和力学性能的影响,本文研究了Ti5321合金在不同BASCA处理后的组织和力学性能。结果表明,Ti5321合金β区固溶后缓慢冷却过程中冷却速率对α片层尺寸有决定性影响。片层尺寸随着冷却速率的减小而增大,片层在长度方向的生长速率远快于厚度方向的生长速率。同时,随着冷却速度的降低,合金的强度降低。但损伤容限特性显示出强度的反向趋势。本试验中当冷却速度为0.5℃/min时,合金抗拉强度超过1200MPa、同时具有良好的断裂韧性(KIC≥65MPa.m1/2)。     

热处理对12Ni无钴马氏体时效钢微观组织和性能的影响

研究了高温固溶和时效热处理对12Ni无钴马氏体时效钢微观组织和性能的影响。结果表明:在原始固溶态试样中存在粒状和长粒状析出相,经能谱分析为Fe(Mo,Ti)或Fe2Ti型金属间化合物,消耗了大量的强化元素Mo,导致合金时效处理后强度不足(1100MPa);高温固溶处理后消除了粗大析出相,获得单一的板条马氏体组织;进一步改进时效热处理工艺,合金组织呈现弥散分布的纳米尺度的Ni3Mo、Ni3Ti强化相,使合金强度显著提高,达到1225MPa。     

不同热处理工艺对Ti6Al4V钛合金微观结构和力学性能影响（英文）

通过对Ti6Al4V钛合金进行不同工艺的热处理,分析了不同工艺处理后的显微组织,进行了拉伸试验、示波冲击试验测试。研究固溶时效处理对Ti6Al4V钛合金显微组织、力学性能和冲击韧性的影响。利用金相显微镜、环境扫描电镜(ESEM)进一步分析了钛合金的组织、冲击断口特征与力学性能间的关系。结果表明,随固溶温度升高,钛合金屈服强度和抗拉强度得到显著提高,塑韧性先增加后降低。优化热处理工艺后,Ti6Al4V钛合金经960℃/1 h+WQ和500℃/4 h+AC处理,获得优良综合性能,σ_(0.2)为1050 MPa,σ_b为1120 MPa,A_k为46.22 J·cm~(-2)。钛合金固溶时效后的组织由β基体和析出的α相组成,片层状β相和小针丛状α相组织能提高合金综合性能。