固溶和时效处理对热轧态825合金微观组织的影响

利用光学显微镜、扫描电镜与透射电镜研究了固溶温度和时效处理对热轧态825合金晶粒尺寸和析出相的种类及其形态的影响。结果表明:1020~1250℃保温30 min固溶,合金的平均晶粒尺寸由45μm增大到330μm;1050~1080℃和1150~1200℃分别发生一次晶粒尺寸急剧长大的过程;计算出热轧态825合金的再结晶激活能约为279.14 k J/mol。经700℃×50 h时效与800℃×50 h、900℃×50 h时效,合金中晶界处的主要析出相分别为M_(23)C_6相和M_6C相;700℃×50 h时效晶界上析出相呈网状、晶粒内部有大量弥散分布的Ti C颗粒;800℃×50 h时效晶界上的析出相呈链状,900℃×50 h时效过程中发生了再结晶。     

2297铝锂合金中温强变形过程中组织演变及热稳定性能

对T87时效态2297铝锂合金进行中温(150℃)多向压缩直至析出相基本回溶至基体,再对其在160℃与180℃不同时间(0～48 h)条件下进行时效处理,利用透射电镜观察合金的微观组织,研究这种新型热处理工艺对2297铝锂合金组织与力学性能的影响。结果表明:时效温度为160℃时,时效48 h合金的主要析出相为δ'相,与固溶时效工艺相比,析出相析出时间延长。时效温度为180℃时,48 h合金的主要析出相为θ'相、T1相和少量δ'相。与固溶时效工艺相比,强变形固溶时效工艺增强了合金的综合力学性能。     

高强Al-Zn-Mg系7075合金热处理工艺

采用力学性能测试、金相显微分析等方法,研究了热处理工艺条件变化对Al-Zn-Mg系合金组织和性能的影响,探索提高AlZn-Mg系合金综合力学性能的最佳热处理工艺参数。利用正交试验方法设计了热处理工艺方案。结果表明,Al-Zn-Mg系7075合金的最佳热处理工艺制度为470℃×1 h固溶+130℃×24 h预时效+40%热变形+120℃×16 h终时效。经该工艺处理后,7075合金晶粒均匀细化,再结晶程度较高,且可见明显的析出相。强度达到683 MPa,硬度达到87.2 HRB,伸长率达到16.8%。     

多级形变时效对Cu-Cr-Zr合金组织和性能的影响

采用力学性能和电导率测试及透射电镜观察等方法,研究了不同时效工艺对Cu-1.0Cr-0.2Zr合金组织和性能的影响.结果表明:合金在一级时效工艺(960℃固溶2h+60%冷变形+450℃时效4h)下有很强的时效强化效应,抗拉强度和屈服强度分别为527.0MPa和487.0MPa,伸长率为12.3%,导电率为82.0%IACS,软化温度为520℃;采用二级时效工艺(960℃固溶2h+60%冷变形+450℃时效4h+60%冷变形+450℃时效5h),合金保持较高的电导率的同时,合金的强度及软化温度得到较大提高,抗拉强度和屈服强度分别为565.4MPa和524.1MPa,伸长率为9.8%,电导率为80.1%IACS,软化温度为560℃.显微组织分析表明,高强度主要来源于预冷变形引起的亚结构强化和弥散相的析出强化.二级时效工艺细化了析出相的尺寸,析出的弥散质点对基体的回复和再结晶阻碍作用强烈,使合金具有很高的软化温度.     

固溶时效对Cu-4Ni-2Sn-Si合金组织及其性能的影响

采用OM、XRD、导电率和硬度测试等分析方法研究了固溶时效工艺对Cu-4Ni-2Sn-Si合金的显微组织及性能的影响。结果表明,热轧态Cu-4Ni-2Sn-Si合金中未溶解的第二相Ni2Si颗粒随着固溶温度的升高逐渐回溶,且发生再结晶,再结晶晶粒逐渐长大。当温度升高至900℃时,第二相粒子基本回溶到合金基体中。经时效处理后,合金的硬度受到析出相与再结晶的交互作用的影响。当时效温度低于450℃时,硬度值随时效时间的延长呈现先增大后减小的趋势;而时效温度升高至500℃时,合金硬度值随时效时间的延长而逐渐下降。而导电率则随时效时间的延长一直保持增大的趋势。热轧态Cu-4Ni-2Sn-Si合金经900℃×1 h固溶处理+68%冷轧变形+450℃×6 h时效处理后获得较优的综合性能,其硬度值为225 HB,导电率为24.5%IACS。     

热机械处理对β钛合金组织性能的影响

系统研究了不同变形状态(锻造φ38 mm和热轧φ17 mm、φ13 mm)及固溶冷却方式(水冷、空冷)对新型β钛合金固溶+时效热处理显微组织及力学性能的影响。结果表明:锻态合金变形量小,固溶时效处理后次生α析出相较轧态合金的细小致密,析出相体积分数更高,因此强度比轧态高90 MPa。固溶水冷+时效合金因其冷却速度较空冷快,晶界更清晰、晶内干净,但存在析出不均匀现象,固溶后冷却方式(水冷或空冷)对热轧态合金强度影响不显著。研究固溶冷却方式的影响时应综合考虑试样尺寸和合金元素含量的影响。     

轧制时效工艺对Cu-0.6Cr-0.1Zr合金性能的影响机理

基于ITER偏滤器服役工况制备了Cu-0.6Cr-0.1Zr合金,探究了不同轧制时效工艺对该合金力学性能和电导率的影响机理。结果表明,950℃固溶2 h+室温轧制50%+450℃时效15 min+室温轧制80%+450℃时效2 h工艺条件下合金综合性能最佳,其屈服强度为624.5 MPa、伸长率为12.1%、电导率为45.762 MS/m。采用TEM和EBSD表征了合金的主要强化相和显微组织,发现晶界强化、位错强化和析出强化是Cu-0.6Cr-0.1Zr合金强度高的重要原因。     

Ti-38644中硅化物的溶解析出及其对力学性能的影响

研究了Ti-38644合金中的硅化物的溶解和析出行为及其对室温拉伸性能的影响,并利用扫描电镜和透射电镜对显微组织、析出相及拉伸断口进行了观察和分析。结果表明：合金中的杂质Si导致(TiZr)₆Si₃硅化物的形成。在700～950 ℃之间固溶1 h后,合金中的硅化物随固溶温度升高逐渐溶解,而950 ℃固溶样品中未观察到硅化物。由于硅化物溶解和β晶粒长大,800～950 ℃之间固溶后的合金强度随固溶温度增加而降低。合金经1100 ℃固溶1 h,再经750～900 ℃时效1 h后,硅化物在晶界处析出,而在700 ℃和950 ℃时效1 h的样品中未见硅化物的析出。800～950 ℃之间时效后的合金强度基本不变,晶界硅化物对合金拉伸强度影响不大,但显著降低合金塑性,断裂模式为脆性断裂。     

新型Cu-Zn-Cr合金的形变热处理及对性能的影响

设计了一种新型导电结构材料Cu-Zn-Cr合金。通过金相观察、硬度测量、电导率测量和透射电子显微分析(TEM)以及高分辨分析的方法,研究了形变热处理工艺对Cu-Zn-Cr合金性能的影响以及Cu-Zn-Cr合金的强化机理。结果表明,由均匀化、热轧、固溶、冷轧、时效组成的形变热处理工艺能显著提高合金性能;合金的最佳均匀化温度为900℃,最佳时效温度为400℃,最佳时效时间为1 h;960℃固溶处理2 h能提高时效强化效果。经过固溶处理后冷变形80%,再在400℃时效1 h后合金综合性能最佳,硬度为194 HV2,电导率为42%IACS。时效过程中Cr以纳米级的第二相粒子形式从过饱和固溶体中析出,产生沉淀强化效果,同时净化了基体,提高了电导率。     

热处理对TB9合金力学性能及显微组织的影响

TB9合金属于亚稳型β钛合金,热处理强化效果明显,抗腐蚀性强、本文研究了固溶处理、固溶+时效处理对TB9合金力学性能和显微组织的影响,结果表明：经过800℃-900℃固溶处理后,TB9合金强度随固溶温度提高逐渐下降,塑性变化不明显;超过820℃固溶处理时,β晶粒尺寸迅速长大; 800℃-900℃固溶处理后对时效态TB9合金强度影响不明显;塑性随固溶温度上升明显下降,延伸率从15%降低到10%,面缩率从37.5%下降到20%以下;经过820℃/30min、WQ+520℃/8h、AC固溶时效处理后α相充分析出,合金性能稳定。     

A Study on Subsequent Static Aging and Mechanical Properties of Hot-Rolled AA2017

In this work, the effects of rolling parameters, cooling media, and deformation path on mechanical properties and aging behavior of hot-rolled AA2017 were studied. First, hot-rolling experiments were conducted under different working conditions, and the rolled strips were then aged at room temperature for up to 57 days during which hardness and tensile tests were carried out to record the changes in the mechanical properties of the alloy. Furthermore, due to the importance of static recrystallization on subsequent aging behavior, the rate of recrystallization was also computed. To this end, a mathematical model was developed to predict thermomechanical responses during hot rolling using the finite element software, Abaqus/Explicit. Then, a physically-based model was employed for the determination of the kinetics of static recrystallization using the predicted thermomechanical parameters. Finally, the effects of rolling schedule on the mechanical properties and the aging behavior of rolled alloy were evaluated by means of the experimental results and the predictions. The results indicate that natural aging occurs in the hot-rolled alloy, while its influence on the mechanical properties is highly affected by the static recrystallization occurring in the interpass region and/or after rolling on the run-out table.     

热处理对Ti-Nb-Cr-Al系钛合金力学性能的影响

研究了固溶处理和时效处理对新型Ti-Nb-Cr-Al系钛合金力学性能的影响,并用环境扫描电镜(ESEM)进一步分析了钛合金组织、断口形貌与力学性能之间的关系.结果表明:时效处理没有改变热轧态的纤维组织形态,但由于有大量弥散相析出,其强度和弹性模量显著提高,塑性明显降低.通过优化同溶处理与时效处理可以获得良好的综合力学性能,其弹性模量对显微组织形态比较敏感.     

不同处理状态下Cu-2.5Fe-0.03P合金的组织与性能演变

以Cu-2.5Fe-0.03P高强高导铜合金带材为研究对象,测试不同处理状态合金板材的力学性能和电学性能,采用金相和电子显微分析方法研究该合金不同加工热处理状态下的组织与性能演变规律及其时效析出特性.并在此基础上研究微量元素Fe和P在合金中的存在形式和作用机制.结果表明:Cu-2.5Fe-0.03P合金热轧后在线固溶态合金基本上为单相固溶体,合金硬度、强度和电导率较低,塑性较好,但还存在少数未溶的Fe相外,在线固溶效果有待进一步改善;软化退火后的薄带进一步冷轧并时效后,合金成品薄带的显微硬度、抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率分别达到147 HV、456 MPa、271 MPa、10.7%和29.9 S/m;热轧-在线固溶-冷轧-时效态Cu-2.5Fe-0.03P合金中的Fe和P以Fe_3P和Fe相形式存在,合金的高强度来源于形变热处理产生的亚结构强化及Fe_3P和Fe粒子的析出强化.     

时效前冷变形对Al-15Zn-0.5Mg-0.5Sc合金组织及力学性能的影响

对热轧态Al-15Zn-0.5Mg-0.5Sc合金进行固溶+时效和固溶+冷轧+时效处理,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和万能力学试验机等研究了各状态合金的微观组织及力学性能。结果表明,冷轧可使饱和Al-Zn固溶体分解,并动态析出Zn相,同时冷轧还促使合金晶粒细化以及位错增殖。人工时效可使合金内析出高密度η′相,而冷轧所导致的高密度位错促进了析出过程并加速了η′相向η相的转变。时效前冷轧可明显优化Al-15Zn-0.5Mg-0.5Sc合金的力学性能,Al-15Zn-0.5Mg-0.5Sc合金经固溶+冷轧+70 ℃人工时效后,其屈服强度和极限抗拉强度分别为413和462 MPa,其强化机理包括细晶强化、位错强化和析出强化。而120 ℃时效会加速位错湮灭,从而削弱位错强化效果。     

热轧变形对AZ40Mg合金晶粒细化与力学性能的影响(英文)

以热挤压材为坯料,经多道次热轧制备AZ40Mg合金板材。研究热轧变形对合金组织、力学性能与断裂行为的影响。结果表明:随着热轧道次的增加,通过动态再结晶,材料的组织均匀性得到逐步改善,晶粒尺寸持续细化。相应地,热轧板材的力学性能与挤压态坯料相比得到显著改善。经过5道次以上热轧制备的AZ40Mg合金板材,其平均晶粒尺寸细化到10μm以下,轧向及横向的室温拉伸屈服强度与伸长率均可分别达到175MPa和20%以上。     

时效与滚丝工艺顺序对GH738合金螺栓力学性能的影响

针对GH738合金螺栓,研究了时效与滚丝顺序对其力学性能的影响。结果表明,按时效后滚丝工艺顺序制造加工的GH738合金螺栓,其硬度、室温拉伸强度、高温拉伸强度、应力持久寿命、拉拉疲劳寿命均高于按滚丝后时效工艺顺序制造加工的GH738合金螺栓。     

Effect of cryorolling on microstructure and property of high strength and high conductivity Cu−0.5wt.%Cr alloy

Cu−0.5wt.%Cr alloy with high strength and high conductivity was processed by cryorolling (CR) and room temperature rolling (RTR), respectively. The microstructure, mechanical property and electrical conductivity of Cu−0.5Cr alloy after CR/RTR and aging treatment were investigated. The results indicate that obvious dislocation entanglement can be observed in matrix of CR alloy. The Cr particles in the alloy after CR and aging treatment possess finer particle size and exhibit dispersive distribution. The peak hardness of CR alloy is HV 167.4, significantly higher than that of RTR alloy. The optimum mechanical property of CR alloy is obtained after aging at 450 °C for 120 min. The conductivity of CR Cu−0.5Cr alloy reaches 92.5% IACS after aging at 450 °C for 120 min, which is slightly higher than that of RTR alloy.     

强变形工艺对2519A铝合金组织与性能的影响

通过硬度测试、拉伸性能测试、透射电镜观察等分析手段研究了不同强变形工艺下2519A铝合金的力学性能与微观组织。结果表明,经50%的冷轧变形和165 ℃人工时效后,2519A合金的力学性能明显提高,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为522 MPa、468 MPa和8.5%。而在冷变形前添加165 ℃×2 h预时效处理,合金的力学性能进一步提高,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到535 MPa、497 MPa和8%。预时效处理可以提高合金中θ′相的密度,使析出相分布更加均匀,有助于提高合金的力学性能。     

预变形及时效处理对7055铝合金组织和性能的影响

通过拉伸试验、金相观察、X射线衍射以及TEM观察，研究了7055铝合金固溶处理后，经不同程度冷变形和时效后的力学性能和电导率的变化以及相应的微观组织变化特点。实验结果表明，对于冷变形再T6时效的7055铝合金，随变形量的提高，强度先略有上升，而后缓慢下降。RRA态合金强度随变形量增加而持续下降。随变形量的增加，冷轧态7055铝合金的电导率逐渐下降，而T6和RRA态合金的电导率却逐渐上升。在同样变形量条件下，RRA态合金具有最高的电导率。这些变化与变形引入的位错所产生的晶格畸变以及位错促进粗大平衡相析出有关。     

Effect of Cold-rolling on Mechanical Properties and Microstructure of an Al-12%Si-0.2%Mg Alloy

Effect of multi-pass cold-rolling on the mechanical properties and microstructure of a near-eutectic Al-12%Si-0.2%Mg casting alloy was investigated. Optical microscopy, SEM, and TEM were employed to resolve the as-rolled microstructure, and the microstructure of samples after aging treatment. It has been found that Brinell hardness increases considerably with rolling reduction ratio; and further annealing leads to a remarkable drop in hardness. Two mechanisms, namely precipitation hardening and recovery softening, were found to develop simultaneously in the subsequent aging treatment following cold rolling. In contrast, recovery softening dominated the aging of cold-rolled specimen with prior intermediate annealing. Tensile properties were also performed to measure the effect of cold rolling and subsequent aging treatment.