热等静压/热处理工艺对激光选区熔化成形GH4169合金微观组织与拉伸性能的影响EI北大核心CSCD

采用激光选区熔化(SLM)成形技术制备GH4169合金,利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)等分析热等静压/热处理工艺对SLM成形GH4169合金微观组织及拉伸性能的影响规律.结果表明:沉积态合金组织中,沿沉积方向的晶粒为柱状晶,晶粒内枝晶组织细小,枝晶间分布大量Laves相;经热等静压后,合金中的气孔及Laves相可被有效消除,沿沉积方向的晶粒转变为等轴晶;经980℃/1 h固溶处理后,合金中的晶界处析出大量短棒状δ相.热等静压/热处理后G H4169合金试样的室温及650℃拉伸性能均高于锻件标准要求的力学性能指标,且温度对断裂方式影响不大.     

热等静压/热处理工艺对激光选区熔化成形GH4169合金微观组织与拉伸性能的影响

采用激光选区熔化(SLM)成形技术制备GH4169合金,利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)等分析热等静压/热处理工艺对SLM成形GH4169合金微观组织及拉伸性能的影响规律。结果表明:沉积态合金组织中,沿沉积方向的晶粒为柱状晶,晶粒内枝晶组织细小,枝晶间分布大量Laves相;经热等静压后,合金中的气孔及Laves相可被有效消除,沿沉积方向的晶粒转变为等轴晶;经980℃/1 h固溶处理后,合金中的晶界处析出大量短棒状δ相。热等静压/热处理后GH4169合金试样的室温及650℃拉伸性能均高于锻件标准要求的力学性能指标,且温度对断裂方式影响不大。     

激光快速成形GH4169合金显微组织与力学性能

利用GH4169合金粉末进行激光快速成形实验,制备出GH4169合金块状试样,并进行固溶时效热处理。利用扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等方法分别对激光成形沉积态及固溶时效态试样进行显微组织及元素偏析分析,并测试显微硬度、室温及高温拉伸性能。结果表明:沉积态微观组织为生长方向不一的细长柱状树枝晶,组织细小致密;经过固溶时效热处理后晶粒得到细化,晶粒内部仍保留枝晶亚结构;固溶时效态试样较沉积态显微硬度及抗拉强度大幅提高,塑性有所下降,但整体优于锻件技术标准。断口形貌表现为韧性穿晶断裂方式。     

选区激光熔化成型GH3536合金的显微组织与拉伸性能

采用选区激光熔化(SLM)成型技术制备了GH3536合金试样,并对其显微组织与拉伸性能进行了分析。结果表明:SLM成型GH3536合金试样的基体显微组织为奥氏体,试样内部存在明显的微裂纹,纵向和横向的显微组织形貌存在明显不同;该试样纵向的拉伸性能优于横向的,相对于热轧Hastelloy X (GH3536)合金,SLM成型GH3536合金试样的强度较好,但塑性较差。     

固溶处理对激光选区熔化AlSi10Mg合金显微组织、拉伸性能和残余应力的影响EICSCD

利用光学显微镜、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉伸实验和拉曼光谱仪研究固溶处理对激光选区熔化AlSi10Mg合金的显微组织、拉伸性能和残余应力的影响规律。结果表明:沉积态合金组织细小,强度较高,但存在明显的各向异性和较大的残余拉应力。直接人工时效后,抗拉强度和屈服强度均明显提升,但熔池和共晶硅的形貌与沉积态合金基本相同。固溶处理可以显著改善组织和拉伸性能的各向异性,彻底消除残余拉应力,但导致组织粗化,合金的抗拉强度和屈服强度仅为沉积态的50%左右。在固溶处理的基础上进行人工时效,合金的组织特征、各向异性和残余应力情况无明显变化,抗拉强度和屈服强度分别达到330 MPa和270 MPa,断后伸长率约为10%~11%。人工时效后强度的提升主要得益于GP区的析出。     

激光熔化沉积铝合金显微组织及力学性能

目的 提高激光熔化沉积铝合金的成形质量。方法 以颗粒度45~105 μm的AlSi10Mg粉末为材料,4045铝合金为基板,利用激光熔化沉积设备在充氩舱内进行铝合金成形试验。测试试样的硬度和拉伸性能,并通过扫描电子显微镜和光学显微镜进行显微组织形貌分析。结果 在沉积方向上,试样显微组织呈现周期性条带状纹路,搭接区域呈现出比较明显的弧形特征;含有大量的细密树枝晶。该合金相成分主要包括:Al相、共晶Si相及少量的Mg2Si强化相。沿扫描方向,试样平均硬度值约为130HV;沿沉积方向,试样平均硬度值约为100HV;沉积态试样的屈服强度约为185.75 MPa,伸长率约为15.21%;沉积态试样拉伸性能明显优于压铸试样;该铝合金的失效形式为韧性断裂。结论 AlSi10Mg在激光熔化沉积时具有良好的成形能力,沉积态的组织强度高于铸态组织强度。     

固溶处理冷却速度对1420合金性能的影响

研究了固溶处理冷却速度对1420合金抗拉伸性能及抗蚀性能的影响.固溶处理采用4种不同的介质冷却,时效后在拉伸试验机上测试试样的强度和塑性,利用恒电位仪测试试样的阳极极化曲线,评价其抗电化学腐蚀的能力,利用电子显微镜分析合金的显微组织.研究表明:降低固溶冷却速度可提高合金的抗电化学腐蚀性能,合金基体中析出的δ′相数量减少,尺寸增大;固溶处理时采用油冷介质冷却可以获得最佳的拉伸性能.     

650℃时效对TA31钛合金组织与性能的影响

对TA31钛合金进行650℃时效处理,分析了固溶后不同制度650℃时效TA31钛合金的显微组织,并进行了拉伸及夏比冲击试验,研究了不同时效工艺对TA31钛合金强度、塑性、冲击韧性及试样断口形貌的影响。结果表明:650℃时效后,固溶态TA31钛合金中的针状马氏体α'和亚稳态β相发生分解,生成弥散稳定的α+β相,提高了TA31钛合金的强度。退火态、淬火态、时效态的TA31钛合金断后伸长率及断面伸缩率变化不大,均具有良好的塑性。退火态TA31钛合金冲击韧性最高,940℃固溶后降低,再经650℃时效后未发生显著变化。     

热等静压对DD3单晶高温合金组织与性能的影响

选用两种热等静压工艺对DD3合金进行热等静压实验,研究了热等静压对DD3单晶高温合金组织与性能的影响.观察、分析了热等静压及完全热处理后组织,测试了经热等静压并热处理后合金的持久、蠕变及拉伸性能.结果表明:热等静压工艺可部分或完全消除DD3合金的铸造疏松或缩孔,但导致合金γ'强化相的回溶和不规则长大,热处理后γ'相粗大且立方化和规则性差,合金的中、高温持久和蠕变性能有所降低,对900℃拉伸性能无明显影响.     

Al和Mo含量对热等静压制备的FeCrAlMo合金组织及拉伸性能的影响

FeCrAl合金由于具有良好的高温抗氧化性能和力学性能而广泛应用于高温和氧化性气氛环境。本研究通过粉末热等静压制备出Fe-22Cr-3Al-3Mo和Fe-22Cr-2Al-5Mo两种成分的合金,对粉末的显微组织、热等静压后两种成分合金的组织及拉伸性能进行对比分析,结果表明:Fe-22Cr-3Al-3Mo合金20℃时的强度和塑性都高于Fe-22Cr-2Al-5Mo合金,而500℃时的强度和塑性都低于Fe-22Cr-2Al-5Mo合金;Fe-22Cr-3Al-3Mo合金中析出相主要为分布在晶界及晶内的细小AlN相及少量粗大的富Cr相,Fe-22Cr-2Al-5Mo合金中析出相主要为大尺寸的富Cr碳氧化物;Al含量降低、Mo含量增加,晶界形成较多的大尺寸富Cr相,导致Fe-22Cr-2Al-5Mo合金在20℃时塑性较差。     

航空紧固件用Ti-5553合金的组织和性能

采用扫描电镜和透射电子显微镜研究不同热处理制度对Ti-5553高强钛合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:在(α+β)两相区进行固溶处理时,随着固溶温度的升高,Ti-5553合金组织中的初生α相含量逐渐减少,β相的尺寸和体积分数均增加,合金强度逐渐降低。时效后β基体发生转变,晶界和晶内析出大量次生α相。次生α相的尺寸对力学性能产生重要影响,随着时效温度的升高,次生α相逐渐粗化,导致抗拉强度逐渐下降。1240MPa级航空紧固件用Ti-5553的固溶温度应选择Tβ以下,使组织中留有足够的β相,从而时效时在β相中有大量次生α相析出,获得需要的高强度。同时,保留一定含量的初生α相,以便获得良好的塑韧性。经810~820℃,1.5h,水淬+510℃,10h,空冷热处理后,合金可以获得较好的综合性能,抗拉强度达1500MPa,伸长率达14.8%,断面收缩率为38.6%。固溶和时效态的拉伸断口均存在大量韧窝,材料具有良好的塑韧性。     

Microstructure and mechanical properties of a sand-cast Mg–Nd–Zn alloy

The microstructures and mechanical properties of a sand-cast Mg–Nd–Zn alloy in the as-cast, solution-treated and peak-aged conditions were investigated. The as-cast alloy was comprised of α magnesium matrix and Mg₁₂Nd eutectic compounds. The eutectic compounds dissolved into the matrix and small Zr-containing particles precipitated at grain interiors, due to the solution treatment. After the solution treatment, two kinds of cooling manner, either cooling in air or quenching in water, were employed. It was worth noting that some basal precipitates formed in the matrix during the in-air cooling process after solution treatment, which led to the succedent weak ageing hardening response and low strength in peak-aged condition. The hardness, yield strength, ultimate tensile strength and elongation at room temperature, of the samples in the T61 condition, were HV81, 191 MPa, 258 MPa and 4.2%, respectively. When tensile tested at high temperature, they exhibited serrated flow. Moreover, the casting surface of the tensile testing bar also had a great influence on its mechanical properties.     

Influence of Hot Isostatic Pressing on Microstructuresand Properties of NiAl/Cr(Mo)-TiC in-situMultiphase Composites

A novel in-situ multiphase NiAl-based composite was investigated on its microstructures and properties influenced by HIP treatment. In the as- processed composites, a fine array of NiAl precipitates was found to be distributed in Cr(Mo) phase. TiC particles tended to segregate at grain or phase boundaries. In addition, a number of dislocations were observed to exist in NiAl grains meanwhile fewer in Cr(Mo) grains. Little change in the morphology was found except that nearly fully densification was achieved. Some changes in microstructures were notable including coarsening of NiAl precipitates in Cr(Mo) phase and increase in dislocation density in NiAl phase.After HIP, the strength of the composites increased significantly compared with the as-processed composites. The reason for the enhanced Strength of the composites is also discussed.     

S32750双相不锈钢相界与晶界特征对其力学性能和耐蚀性能的影响EI北大核心CSCD

通过固溶处理获得不同初始组织状态的S32750双相不锈钢样品,然后进行厚度压下量80%的冷轧变形和1050℃的退火处理,采用SEM-EBSD和XRD技术研究合金相界与晶界特征以及相组成分布情况,并利用拉伸实验、纳米压痕和双环电化学动电位再活化法(DL-EPR)分析不同初始状态样品的组织对力学性能与耐晶间腐蚀性能的影响规律。结果表明:高温固溶处理的合金样品经冷轧退火后晶粒细小均匀,两相分布接近1∶1,且相界占内界面(晶界+相界)比例较高,同相晶粒团簇程度最低,表现出优异的综合力学性能。合金样品经敏化处理后,σ相易沿α相晶界析出,高温固溶并经轧制退火后的样品中,由于α晶界比例较少且满足K-S取向关系的相界比例较高则又表现出良好的晶间腐蚀抗力。因此,通过适当的工艺来调控合金的相界与晶界分布可以实现材料强度和晶间腐蚀抗力的同步改善。     

轧制温度和累积应变对累积叠轧焊AZ31镁合金板材组织和性能的影响

通过光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和力学性能检测,研究了AZ31镁合金在不同温度和累积应变条件下累积叠轧后的微观组织和力学性能。结果表明：晶粒尺寸随累积叠轧温度降低和累积应变增加而减小;经过3道次的ARB变形后,晶粒细化不再显著,但是组织均匀性得到改善。300℃以上的ARB变形对AZ31板材的强度和延性均有一定...     

Effect of different heat treatments on the microstructure and mechanical properties in selective laser melted INCONEL 718 alloy

The microstructure and tensile properties of selective laser melted (SLM) Inconel 718 alloy were studied in the as-printed and different heat treat conditions. The SLM as-print microstructures exhibited columnar grain structures with very fine dendritic structure with segregation of elements. Apart from the standard heat treatment, three other heat treat cycle variants were carried out in an attempt to remove the extensive segregation of elements and modify the textured grain structure of the SLM as-print microstructure. Increasing the homogenization temperature reduced the segregation and coarsened the grain structure. However, the grains still remained columnar, and the material became softer with reduction in strength. After the ageing treatment, the tensile strength improved significantly for all the heat treated samples, which is typical for precipitation hardening of IN718 alloy. The microstructures of the heat treated samples exhibited the needle shaped δ, carbides, and finely dispersed γ″, γ′ phases.     

时效态Fe-Mn-Al-C钢的性能和变形机制

采用OM、SEM、XRD、EBSD以及TEM等手段分析时效温度对Fe-30Mn-9Al-0.9C-0.45Mo钢中奥氏体的晶粒尺寸和力学性能的影响.结果 表明:时效处理对Fe-30Mn-9Al-0.9C-0.45Mo钢的组织和性能有较大的影响.在450℃时效的实验钢其抗拉强度为863 MPa、断后伸长率为56.1％、强...     

多级均匀化处理对Al-Cu-Li-Sc-Zr合金微观组织与性能的影响EI北大核心CSCD

通过DSC测定Al-Cu-Li-Sc-Zr合金中Al_(3)(Sc,Zr)弥散相的析出温度,为确定Al_(3)(Sc,Zr)弥散相粒子析出的保温温度与保温时间,制定四种三级均匀化制度。随后将四种均匀化样品经过热轧、固溶、时效等处理后进行室温拉伸对比其力学性能,并通过样品的时效硬化曲线计算表观激活能,采用SEM与EDS分析均匀化后样品的第二相形貌与成分,EBSD表征固溶后样品的晶粒取向特征。结果表明:多级均匀化处理过程中第二阶段温度为460℃的均匀化制度相比于410℃的均匀化制度更利于Al_(3)(Sc,Zr)弥散相粒子的析出,在细化晶粒组织、抑制再结晶的同时,也促进后续时效处理过程中含Li强化相的析出,通过晶界强化、织构成分以及析出相的复合作用提升合金力学性能。另外,由于Al_(3)(Sc,Zr)弥散相粒子的析出,热变形退火后合金中大量亚晶微观组织得以保留,合金在室温拉伸过程中变形均匀,伸长率提高。     

Effects of the enhanced heat treatment on the mechanical properties and stress corrosion behavior of an Al–Zn–Mg alloy

In this article, the effects of the enhanced solution treatment (EST) and high-temperature pre-precipitation (HTPP) on the microstructures, mechanical properties, and stress corrosion cracking resistance of an Al–Zn–Mg alloy have been investigated. The results indicated that EST and HTPP can substantially affect the microstructures of the alloy. The width of the continuously distributed grain boundary precipitates decreases after the EST, while the continuous grain boundary precipitation changes to a discontinuous precipitation structure after both the EST and HTPP. The yield strength, tensile strength, elongation, and fracture toughness of the specimens after the EST are much higher than those of the specimens only after traditional solution treatment, since the EST substantially decreases the size and volume fraction of the constituents. The stress corrosion cracking resistance of the specimens after both the EST and HTPP has been greatly improved due to the discontinuous distribution, and high Cu and low Mg concentrations of the grain boundary precipitates.     

变形程度对强变形Al-4%Cu合金退火组织性能的影响

为了研究变形程度对强变形Al-4%Cu合金退火行为的影响,通过透射电镜观察和拉伸试验,研究了人工时效Al-4%Cu合金经过不同变形量的多向压缩变形(MAC),退火(120℃/60 min)后的显微组织和力学性能.研究表明:试样中的第二相在MAC过程中破碎溶回基体后,会在后续退火过程中再次析出,且析出相回溶的程度对退火组织性能的影响很大.含θ″相试样和含θ’相试样经MAC变形后,析出相完全回溶于基体,在退火过程中有新的第二相析出,试样强度升高;同时试样的的塑性也得到了提高,这与再析出粒子对超细晶粒长大的阻碍作用有关.析出相未完全回溶的含θ相试样,退火后强度低于退火前,析出相回溶和再析出交替进行.析出相基本回溶态强韧化效果最佳.