加工工艺对Zr-1Nb-0.01Cu合金第二相粒子析出行为的影响

本文系统地研究了不同加工工艺对Zr-1Nb-0.01Cu合金第二相粒子析出行为的影响。研究结果表明,随着冷轧和退火次数、中间退火温度和最终退火温度与时间的降低,第二相粒子的平均晶粒尺寸在减小。在温度高于640°C的中间退火过程中形成的β-Zr相在最终的退火过程中很难完全分解。由于Ostwald熟化效应,最终退火时间的延长会导致合金中尺寸较小的第二相粒子通过原子扩散合并成尺寸较大的第二相粒子。与其它加工工艺相比,降低中间退火温度在减小第二相粒子的尺寸方面更为有效。通过低温中间/最终退火（≤520°C）或者缩短退火时间（≤2h）可以获得平均晶粒尺寸小于50nm的第二相粒子。研究结果对调控Zr-Nb系合金第二相粒子的析出行为具有重要意义。     

形变热处理对屋面用Al-Mn合金板再结晶行为的影响

研究了预变形和中间退火对Al-Mn合金板显微组织和第二相析出行为的影响,并对比分析了传统无预变形和中间退火的Al-Mn合金板的组织特征。结果表明:400℃/1 h退火和20%冷变形后进行270℃等温退火,随着退火时间延长,合金中第二相含量有所增加、均匀性有所提升;当等温保温时间超过72 h后不会继续从固溶体中析出第二相,而是发生第二相的粗化和长大;随着最终退火温度的升高,未经过中间退火和预变形的Al-Mn合金发生了回复、部分再结晶和完全再结晶过程,且在退火温度高于320℃时可见再结晶晶核的存在;而经过中间退火和20%冷轧变形的试样,在最终退火过程中形成了在条带状晶粒中均匀分布的细小等轴晶粒,形成了细小等轴晶和粗大板条状晶粒共存的"双峰组织"。     

热处理工艺对高BsFe84B6P6C3Cu1纳米晶合金磁电性能的影响

以Fe₈₄B₆P₆C₃Cu₁非晶合金为基础,系统研究了热处理工艺参数对合金晶化行为、电阻率ρ以及软磁性能的影响规律。结果表明,当退火温度位于第一晶化峰开始温度T_x1和第二晶化峰开始温度T_x2之间时,α-Fe晶粒的形核速率随退火温度的升高而增大,晶粒尺寸随退火温度的升高而减小。α-Fe晶粒尺寸的细化和体积分数的增加有利于合金条带的矫顽力H_c降低,饱和磁通密度B_s和有效磁导率μ_e提高。ρ随退火温度的变化规律表明,结构弛豫退火会使合金ρ轻微下降,但是α-Fe晶粒的析出会使合金ρ快速降低,而Fe₃(B, P)化合物相的析出会导致合金ρ的再次快速增大。通过对合金条带在不同温度和时间退火后的软磁性能和显微结构研究发现,退火温度的升高会增大软磁性能对退火时间的敏感性,即缩短合金条带的最佳退火时间范围,合金在420、450和480℃的最长最佳退火时间分别为60、3...     

Zr-1Nb-0.01Cu合金加工工艺与腐蚀行为关系研究

本文系统地研究了Zr-1Nb-0.01Cu合金加工工艺与腐蚀行为之间的关系。结果表明,合金中第二相粒子尺寸越小,耐腐蚀性能越好;中间/最终退火过程形成的βZr会降低合金的耐腐蚀性能;腐蚀产物氧化膜由柱状晶和等轴晶组成,致密的柱状晶氧化膜比例越高,合金的耐腐蚀性能越好;当退火温度低于610°C时,柱状晶和等轴晶结合较为致密,当温度高于610°C时,两者结合强度较弱,同时柱状晶内部容易出现裂纹;建议采取低温退火(最终退火温度≤460°C)工艺以提高合金的耐腐蚀性能。     

热处理工艺对Ti-230合金薄板组织和性能的影响

研究了不同退火温度和退火时间对Ti-230钛合金板材显微组织和力学性能的影响。测试了不同退火工艺条件下合金薄板的强度和塑性。用金相显微镜和透射电镜观察了微观组织和析出相粒子Ti2Cu的分布。实验结果表明,随着退火温度从650℃升至790℃(保温30min),合金板材的抗拉强度从541MPa升到580MPa,延伸率从27.5%降到26%。在给定790℃,保温时间分别为5,15,30min条件下退火,其强度和延伸率变化不是十分明显。从OM和TEM对组织的观察得出,随着退火温度的升高,晶粒度明显增大,晶粒等轴化程度增加,析出的Ti2Cu粒子随退火温度的升高和保温时间的延长明显减少。采用790℃,30min退火工艺,其晶粒尺寸,Ti2Cu粒子的分布及Cu在基体中的固溶度可以达到良好的匹配,使合金获得最佳的力学性能。     

热处理对超细晶Ti-55511近β钛合金显微组织和力学性能的影响(英文)

采用热轧制备晶粒尺寸为0.1~0.5μm超细晶Ti-55511近β钛合金,利用SEM、TEM等手段研究热处理工艺对超细晶合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在350~650℃的温度条件下,合金强度和硬度随温度的增加呈现先增高后降低的趋势,在450℃达到峰值1486 MPa;在450℃温度退火时,随着退火时间的延长,合金强度首先急剧上升至1536 MPa后趋于稳定,延伸率呈现先增加后下降的趋势。显微组织分析表明,合金在退火过程中主要发生回复现象,未发生明显的粗化长大现象,晶粒尺寸均1μm。回复过程在消除加工硬化的同时促进了晶界/相界的稳定化,提高细晶强化作用;退火过程中发生的α→α2和β→ω→α相变过程,第二相粒子弥散强化效应增强。但是当第二相粒子尺寸增加至一定尺寸时,会显著降低合金的塑性。退火过程中合金力学性能的变化与强化机制的作用有关。     

Effect of Heat Treatment on Microstructure and Mechanical Properties of Ultra-fine Grained Ti-55511 Near β Titanium Alloy

采用热轧制备晶粒尺寸为0.1~0.5μm超细晶Ti-55511近β钛合金,利用SEM、TEM等手段研究热处理工艺对超细晶合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在350~650℃的温度条件下,合金强度和硬度随温度的增加呈现先增高后降低的趋势,在450℃达到峰值1486 MPa;在450℃温度退火时,随着退火时间的延长,合金强度首先急剧上升至1536 MPa后趋于稳定,延伸率呈现先增加后下降的趋势。显微组织分析表明,合金在退火过程中主要发生回复现象,未发生明显的粗化长大现象,晶粒尺寸均<1μm。回复过程在消除加工硬化的同时促进了晶界/相界的稳定化,提高细晶强化作用;退火过程中发生的α→α2和β→ω→α相变过程,第二相粒子弥散强化效应增强。但是当第二相粒子尺寸增加至一定尺寸时,会显著降低合金的塑性。退火过程中合金力学性能的变化与强化机制的作用有关。     

退火温度对新型锆合金薄板带材析出相和织构的影响

采用扫描电镜和超高分辨透射电镜,对具有良好冲制性能的新型锆合金薄板成品带材进行含晶粒、第二相粒子等在内的显微组织研究,并探索真空退火处理条件下温度对带材显微组织的影响。结果显示:新型锆合金薄板成品带材晶粒平均尺寸2.17 μm,存在{0001}<1010>和{0001}<1120>两种织构,大部分晶粒<1120>平行带材RD方向,较少晶粒<1010>平行带材RD方向;第二相粒子分布在晶粒内部及晶界,平均尺寸114 nm,尺寸较大的为不规则椭圆形的Zr-Nb-Fe相,尺寸较小的为圆形的β-Nb相;热处理退火温度降低,带材晶粒尺寸减小,第二相粒子细小弥散分布;新型锆合金薄板成品带材良好冲制性能主要源于轧制积累应变诱发再结晶过程进行充分,导致晶粒细小及孪晶发生破碎;相对轧制变形,退火对带材冲制性能影响不显著。     

3003冷轧板均匀化退火过程中的析出和再结晶

利用光学显微镜(OM)和数字电桥等手段,研究了均匀化退火温度对铸轧3003合金不同变形量冷轧板第二相粒子析出和再结晶晶粒大小的影响.结果表明,均匀化退火过程中,板料内部第二相粒子析出量在再结晶开始温度达到最大值.初生第二相粒子的大小对冷轧板再结晶有重要影响,随变形量增加,初生第二相粒子逐渐破碎,导致均匀化退火后板料晶粒尺寸随着变形量的增加而迅速增大.     

退火温度对高纯Al-1% Si-0.5% Cu合金晶粒、异常长大的影响

介绍了在同一变形条件下,退火温度对高纯Al-1%Si-0.5%Cu(质量分数,下同)合金的再结晶晶粒尺寸的影响。实验证明纯度达到99.999%以上的Al-1%Si-0.5%Cu合金锭坯,经过均匀化处理、多向锻造、中间退火及冷轧、再结晶退火后,在420～450℃时即可形成均匀、细小的等轴晶粒,但当退火温度≥480℃时,局部区域出现晶粒异常长大现象,最大晶粒异常长大温度约为480℃。研究认为退火温度较高时,改变了局部区域第二相的溶解析出行为,造成局部区域第二相减少、粗化,所提供的阻力不足以克服晶界移动的驱动力,则在一些晶界阻力不均匀的地方会发生个别晶粒异常长大。因此在该变形条件下,应控制再结晶退火温度低于480℃,在420～450℃时可得到平均晶粒尺寸近50μm的锭坯。     

热处理对超细晶Ti-55511近β钛合金显微组织和力学性能的影响

采用热轧制备晶粒尺寸为0.1~0.5μm的超细晶Ti-55511近β钛合金,利用SEM和TEM等研究热处理工艺对超细晶合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在350~650℃的温度条件下,合金强度和硬度随温度的升高呈现先增高后降低的趋势,在450℃时达到峰值强度1486.09 MPa;在450℃退火时,随着退火时间的延长,合金强度首先急剧上升至1536 MPa后趋于稳定,伸长率呈现先增加后下降的趋势;合金在退火过程中主要经历动态回复过程,未发生明显的粗化长大现象,晶粒尺寸均小于1μm。动态回复过程在消除加工硬化的同时促进了晶界/相界的稳定化,增强细晶强化作用;退火过程中发生α→α_2和β→ω→α相变过程,第二相粒子弥散强化效应增强。但是当第二相粒子尺寸增大至一定程度时,会显著降低合金的塑性。退火过程中合金力学性能的变化与强化机制的作用有关。     

退火工艺对高碳Nb521合金板材组织和性能的影响

通过对不同退火工艺下高碳Nb521合金板材力学性能和组织状态以及退火过程中析出相的分析,研究了退火工艺对高碳Nb521合金板材组织和性能的影响。结果表明:随着退火温度升高,高碳Nb521合金板材的屈服强度、抗拉强度、维氏硬度变化不大,延伸率波动较大。退火温度升高到1 450℃,平均晶粒尺寸增大到29μm。SEM及EDS结果表明,退火后的高碳Nb521合金板材析出了点状碳化物并弥散分布在板材晶粒当中,片状碳化物分布在晶界上。1 400℃退火的高碳Nb521合金板材综合力学性能较好。     

CSP工艺下稀土冷轧板退火过程中第二相析出的定量研究

研究了CSP工艺下稀土冷轧板冷轧后退火过程中的第二相析出行为,模拟了某企业685 ℃×9 h退火工艺,利用光学显微镜和X射线衍射仪分析了退火前后的微观组织和宏观织构的变化;采用非水电解分离法从试验钢中提取第二相粒子,并利用X射线衍射分析了第二相析出物类型;再使用化学法对退火过程中第二相析出量的变化进行了定量分析,并结合析出动力学计算分析第二相析出规律。结果表明,经过该退火工艺后,晶粒从典型的纤维状冷轧组织演变为再结晶饼形晶粒,非{111}织构有所减弱,{111}织构有所增强;试验钢中的第二相类型主要为MnS、Fe₃C和AlN,MnS在退火过程中几乎不析出,Fe₃C主要在室温到570 ℃升温过程中析出,AlN随着退火温度的升高而不断析出,在685 ℃附近析出最快。     

280VK冷轧高强钢退火过程的组织演变及析出机理

对热轧态280VK微合金高强钢经冷轧后取样,在不同温度下进行退火处理。对退火试样组织进行SEM、TEM、EBSD观察,以及析出物含量测定和力学性能测试分析,揭示退火工艺对冷轧高强钢组织结构、织构演变和力学性能的影响。结果表明,试验钢经退火处理后,基体中产生大量TiC析出粒子;随着退火温度升高,基体晶粒度减小,析出粒子尺寸增大但数量减少,屈服强度、抗拉强度降低,伸长率升高。热力学计算表明,试验钢中析出相的优先级顺序为TiN＞AlN＞TiC,析出相以TiC为主。     

退火处理对新型Ni-Co-Cr基粉末高温合金微观组织与性能的影响

基于Thermo-Calc热力学计算软件及相应的Ni基合金数据库,模拟计算一种新型Ni-Co-Cr基粉末高温合金可能的平衡析出相及其与温度的关系;采用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)并结合定量分析软件,对合金在不同退火制度下的晶粒与γ′相的演化行为进行分析;同时,利用纳米压痕仪研究退火制度对合金力学性能的影响。结果表明:合金中γ′相的溶解温度约为1154℃。当退火温度低于1000℃时,γ′相均以近球形为主,其尺寸及含量随退火温度的升高和保温时间的延长变化不大;γ′相对晶粒生长起到了有效的钉扎作用,合金的晶粒尺寸无明显增长。当退火温度高于1000℃时,γ′相的形貌逐渐向方形或花瓣状转变,且随着保温时间的延长有分裂的趋势;退火温度的升高使γ′相的尺寸及含量均有较大幅度的降低,合金的晶粒尺寸也有较明显的增加。随着退火温度的升高和保温时间的延长,合金的硬度逐渐降低,但弹性模量无明显变化。综合考虑退火后挤压态合金的微观组织和硬度,优化的退火制度在1000℃、1～2 h条件下进行。     

铈对Al-Cu-Mg-Mn-Ag合金时效析出与显微组织的影响

通过铸锭冶金及形变热处理,制备了不同铈含量的Al-Cu-Mg-Mn-Ag合金。采用金相观察、差热分析、扫描电镜及透射电镜研究了添加铈对合金的时效析出过程及显微组织的影响。结果表明：添加铈能显著细化铸态合金的晶粒,使平均晶粒尺寸由93μm减小至30μm,还可以加速挤压态合金的时效硬化过程,提高硬化水平,使最大硬度提高10%以上;此外,添加铈可缩短合金的峰时效时间,降低主要强化析出相—Ω相的析出温度,同时,也降低？相的直径,提高其析出体积分数及其在200～300℃时的高温热稳定性。     

退火温度对Zr-Sn-Nb-Fe合金组织和耐腐蚀性能的影响

对Zr-Sn-Nb-Fe合金板材进行了β相水淬后的不同温度退火处理,获得了初生相数量、尺寸分布的样品,研究了材料在3.5wt%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:经500℃退火后,Zr-Sn-Nb-Fe合金在部分区域出现了再结晶;合金样品中生成的Zr(Nb,Fe)_2相为密排六方(HCP)结构,晶粒尺寸小于100 nm;经550℃退火后,样品中初生相尺寸较小。在退火温度升高后,腐蚀质量降低。退火过程析出的小尺寸Zr(Nb,Fe)_2相能提升合金耐腐蚀性能。     

不同形变储能超高强铝合金在快速慢速升温过程中的微结构演变

采用电导率、硬度测试、X射线衍射仪显微分析(XRD)、电子背散射衍射检验(EBSD),研究了不同初始形变储能微合金化超高强铝合金Al-11.54Zn-3.51Mg-2.26Cu-0.24Zr在快速、慢速升温过程中的微结构演变。结果表明：升温过程中合金电导率先增大后减小,硬度先减小后增大。合金位错在退火温度达到300 ℃至450 ℃时降低为0,温度达到470 ℃时,重新产生了位错。合金在升温退火至300 ℃晶粒平均尺寸略有降低,退火至470 ℃的合金晶粒尺寸显著增大。初始形变储能的提高能够降低晶粒平均尺寸、低角度晶界比例,提高位错与晶界强化。     

热处理对99.999 5%高纯Al-Si合金第二相的影响

通过光学显微镜、偏振光、扫描电镜观察,硬度测试及第二相体积分数的计算,研究高纯Al-Si合金在均匀化、再结晶退火过程中第二相分布和形态的变化,以及第二相对材料显微组织和性能的影响.结果表明,铸锭经530 ℃×7 h均匀化处理后,枝晶偏析基本消除,析出相均匀、细小,已发生明显粒化,体积分数为0.22%.铸锭进行多次反复冷锻和中间退火后,经变形量约70%的冷轧处理,合金再结晶温度为300 ℃,平均晶粒尺寸55 μm;退火温度高于420 ℃时,随温度的升高,第二相的固溶度增大,晶界的钉扎减弱,晶粒长大;强塑性变形对共晶Si相的破碎效果不显著,而均匀化处理应是其细化的主要手段.     

单晶高温合金再结晶的影响因素

研究变形量、退火温度及稀土Re元素对单晶高温合金再结晶行为的影响。结果表明:随变形量的增加,再结晶区域的面积和深度增加;低变形量下再结晶晶粒数量较少,高变形量下再结晶晶粒数量较多。退火温度影响γ’相溶解率,进而影响再结晶晶粒和晶界形貌,1270℃退火,再结晶晶粒呈枝晶状,晶界有少量M6C碳化物析出;1305℃退火,再结晶晶粒为等轴状,晶界上析出的碳化物尺寸较大、数量较多。随着Re含量的增加,合金的再结晶面积明显减小,Re元素具有抑制再结晶行为的作用。