固溶后冷却方式对Inconel X-750合金组织和性能的影响

采用SEM、TEM、EDAX和相分析等分析手段,研究Inconel X-750合金固溶后不同冷却方式下组织和性能的变化。结果显示:水冷和油冷抑制合金中γ′相的析出,时效后均析出球形的γ′相。炉冷后合金中析出一次立方体形γ′相和二次球形γ′相,时效后再次析出球形γ′相;水冷和油冷后晶界上无碳化物析出,时效后晶界上均析出细小针状M₂₃C₆。炉冷后合金晶界上析出块状M₂₃C₆,时效后碳化物尺寸略微长大,形状基本不变;炉冷+时效后合金的强度最高,水冷+时效后合金的冲击性能最好。     

固溶温度及冷却方式对00Cr40Ni55Al3Ti合金组织性能的影响

以热轧态00Cr40Ni55Al3Ti合金为研究对象,采取1150～1250℃固溶+水冷/空冷的试验方案,探究了固溶温度及冷却方式对显微组织与力学性能的影响规律。研究结果表明,在1150～1250℃范围内,合金晶粒及α-Cr相的尺寸随固溶温度升高而增加,超过1150℃后晶粒急剧长大,超过1200℃固溶并空冷后,α-Cr相在晶界片层状析出。合金的显微硬度随固溶温度的升高而下降,冲击吸收能量在1200℃达到峰值;水冷条件下α-Cr相和纳米级γ′相析出受到抑制,与空冷条件相比,硬度、冲击吸收能量分别降低和升高;拉伸性能受冷却方式的影响显著,空冷条件抗拉强度相对较高,1250℃固溶后空冷引起混晶及晶界粗大片层组织出现,导致伸长率与水冷相比下降了26.5%。     

固溶冷却方式对短时用高温钛合金板材组织和性能的影响

研究了固溶冷却方式对一种新型短时用高温钛合金热轧板材显微组织和力学性能的影响。结果表明,新型短时用高温钛合金板材经固溶处理及不同方式冷却+时效后,合金的组织均为α+β相,随着冷却速率的增加,初生α相的含量和尺寸逐渐减小,3种冷却方式下析出的次生α相尺寸都较细小,但炉冷析出的次生α相数量较少,空冷和水冷析出的次生α相尺寸和数量相差不大。随着冷却速率的提高,合金的室温、600 ℃及700 ℃高温强度提高而塑性降低。合金固溶处理后采用空冷方式可获得较好的综合力学性能。     

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%。     

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。     

冷却方式对半固态Ti14合金微观组织的影响

采用OM,SEM,XRD研究不同的冷却方式炉冷(Furnace Cooling,FC)、空冷(Air Cooling,AC)和水淬(Water Quenching,WQ)对半固态Ti14合金微观组织形貌以及相组成的影响。结果表明:3种冷却方式均没有改变合金的相组成,但影响Ti2Cu相的形态和分布。炉冷后,Ti2Cu相以颗粒状按一定位向析出,并排列形成条状和树枝状;空冷后,Ti2Cu相以颗粒状和层片状分布于晶内和晶界;水淬后,晶界液相特征明显,晶内和晶界无明显析出。分析认为:半固态Ti14合金冷却过程中经历了包晶凝固,包晶反应发生在液相/β/Ti2Cu三线交点处,使得三线交点处的溶质分布很不规则,包晶相的形核和生长形态发生改变,同时,冷却方式不同影响包晶反应程度,从而影响后序的共析组织,使得不同冷却方式冷却后产生了不同的组织形貌。     

铸造Al-Mg-Mn合金的显微组织及力学性能

研究了Mg含量、冷却速度、固溶处理对Al-6.8Mg-0.3Mn、Al-3.8Mg-0.3Mn两种合金力学性能的影响。结果表明,随着Mg含量提高,晶界相增多。当Mg含量提高到6.8%时,晶界出现网状组织;随着Mg含量升高,合金强度提高,塑性下降;通过砂型铸造空冷、金属型铸造空冷、金属型铸造淬火来实现不同的冷却速度,发现金属型淬火试样的金相组织中,在晶界附近没有析出网絮状或颗粒状第二相,而强度和伸长率要高于其他两种工艺。两种合金经过430℃×60h固溶处理后,合金的综合力学性能得到大幅度提高。Al-6.8Mg-0.3Mn金属型铸造空冷试样固溶后抗拉强度由280MPa提高到335MPa,伸长率由10.4%提高到20%。     

固溶冷速对CHS-104合金显微组织和高温力学性能的影响

研究了固溶后冷却速度对CHS-104合金显微组织和高温力学性能的影响.结果表明,合金铸态组织由γ基体、γ'相、γ/γ'共晶相和碳化物组成,碳化物为MC型,主要元素为Ti、Nb、W.固溶处理后,合金析出的]’相近似球形.其中,空冷时的尺寸为0.1～0.3μm,而炉冷后则增大至0.2～0.8μm.两种冷速固溶后Al、Cr、Mo、Nb元素在枝晶杆和枝晶间的偏析程度减弱,偏析比趋于1.合金力学性能测试结果表明,固溶后炉冷较空冷时的900℃抗拉强度降低,由552 MPa降到526MPa,但塑性显著提高,伸长率从9.9％增至21.7％,提高了119％;900℃、200MPa条件下的持久寿命由89.2h降到83.2h.合金拉伸/持久断裂以沿晶/穿晶复合方式呈现.     

均热冷却方式对1420合金铸锭组织和性能的影响

研究了1420铝-锂合金均匀化热处理后不同的冷却方式对铸锭组织和性能的影响。提高冷却速度有利于减少S(Al2MgLi)相的析出，促进细小弥散Al9.83Zr0.17/Al3Zr相的析出，改善合金的塑性；空冷条件下无论在晶界或晶内，合金的硬度值都比炉冷方式的高出很多，而且晶内和晶界处的硬度值几乎相当。     

Zr和固溶冷却方式对Mg-Er-Zn合金组织和性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、X射线衍射仪及压缩试验等,研究了Zr和固溶工艺对Mg-Er-Zn合金组织和力学性能的影响。结果表明,Zr的加入不影响合金的相组成,但晶界处X相的质量分数减少。Zr显著细化了Mg97.5Er2Zn0.5合金的组织,提高了合金力学性能。Zr的加入缩短了X相完全固溶的时间;合金在固溶后采用炉冷工艺时晶内析出条纹状LPSO相,而在水冷时没有发现。固溶后,合金力学性能高于铸态合金,加Zr后合金的力学性能高于无Zr合金,炉冷合金的力学性能低于水冷合金。     

不同固溶处理工艺对Ti50Ni24.9Cu25Y0.1合金组织与相的影响

采用金相显微镜和X射线衍射（XRD）仪研究900 ℃,9 h固溶处理,不同冷却方式对Ti50Ni24.9Cu25Y0.1(at%)合金组织、相的影响,并用电子能谱（EDS）分析合金在凝固过程中的元素分布规律。结果表明,合金在凝固过程中有明显的微观偏析,在晶粒内部为富镍相,晶界为富铜相,在晶界和晶粒内部有小面相生长的纯钛析出物;900 ℃,9 h固溶处理可以明显改善合金的微观偏析。XRD分析表明, 900 ℃,9 h,水冷（WQ）固溶处理后,合金由B19’（单斜结构）相和少量fcc结构的Ti2(Ni,Cu)相组成;900 ℃,9 h,空冷(AC)和900 ℃,9 h,炉冷(FC)固溶处理后,合金由单一的B19’相组成。高温XRD分析表明,合金只发生一阶段的B19’-B2马氏体相变。     

固溶处理对TC4合金组织和硬度的影响

对TC4合金进行不同固溶处理,研究了固溶温度、保温时间、冷却方式对合金显微组织和硬度的影响。结果表明,随着固溶温度的升高,TC4合金由等轴组织到双态组织再到全马氏体组织转变,硬度逐渐增加;达到高温平衡状态时,延长保温时间对TC4合金显微组织和硬度的影响不明显;当固溶温度分别为925 ℃和975 ℃时,随着冷却速率的降低,α相在冷却过程中发生扩散长大,β转变组织从α'马氏体变为次生α相+β相的片层组织,硬度分别从水冷条件下的359~389 HV0.2降为空冷条件下的318~327 HV0.2;炉冷后得到全等轴组织,硬度较低,约300 HV0.2。     

固溶处理对Ti-26合金组织和力学性能的影响

借助光学显微镜和室温拉伸试验,研究了固溶处理对Ti-26合金显微组织和拉伸性能的影响。研究表明:Ti-26合金理想固溶处理工艺为790℃处理40 min,经该工艺处理后晶粒尺寸适度,强度、塑性匹配良好。固溶温度越高,β晶粒尺寸越大,温度超过790℃时,抗拉强度和塑性参数呈恶化趋势。水冷、油冷和空冷所得合金显微组织差异不明显,但炉冷速度较慢时,β→α相转变相对完全,β晶界和晶粒内析出球状次生α相,直接导致合金抗拉强度大幅提升,塑性明显下降。     

固溶冷却速度对GH4586合金组织及850℃拉伸性能的影响

采用不同的热处理制度,研究了固溶冷却速度对GH4586合金组织和850℃拉伸性能的影响.研究表明,固溶冷却速度快,抑制了γ＇相的析出,时效后γ＇相尺寸在最佳尺寸范围内,M23C6碳化物沿晶界连续析出,合金高温拉伸强度高塑性低;反之冷却速度慢,γ＇相在固溶过程中大量析出,导致时效后γ＇相尺寸过大,而碳化物呈颗粒状断续分布在晶界上,合金高温拉伸强度低,塑性高.固溶分段冷却可以使GH4586合金获得合适的显微组织及高温拉伸性能.     

BASCA热处理对TB18钛合金显微组织和力学性能的影响

研究了TB18钛合金棒材经β固溶缓慢冷却时效（BASCA）热处理后的显微组织和力学性能。结果表明，TB18钛合金棒材在β相区固溶后缓慢冷却条件下，α相在β晶界和晶内均有析出，晶内α相呈点状或短针状，晶界α相基本呈薄膜状镶嵌在β晶界上。冷却速度对晶界α相影响较大，当冷却速度为1℃/min时，晶界α相以透镜状在晶界上不连续析出，形成“项链”组织。随着冷却速度的降低，析出的晶界α相越来越多且相互连接为一体，并逐渐粗化呈连续的波浪状。缓慢冷却后形成的晶界α相对合金塑性和韧性不利，随着冷却速度的减小，合金塑性和韧性均降低。TB18钛合金棒材经过β相区固溶空冷+时效处理后，可获得在抗拉强度接近1300 MPa的水平下，延伸率达到8%，断裂韧性超过80 MPa·m1/2的优异综合性能。     

冷却速度对Thermo-Span合金组织和持久性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)研究了固溶冷却速度对改型低膨胀Thermo-Span合金组织和持久性能的影响。结果表明:固溶冷却速度由空冷变为水冷,其它热处理条件不变,含0.05%B合金晶内析出γ′相的数量未见明显增多,而颗粒的尺寸变小,形态没有改变,晶界析出增多。合金650℃,600MPa的光滑持久性能保持较高水平,合金的缺口敏感性消失。     

0cr18Ni9钢渗铬后冷却方式对耐蚀性能的影响

研究了０Ｃｒ１８Ｎｉ９钢盐浴渗铬后,以炉冷空冷和水冷等方式冷却时,基体中碳化物分布及渗层中显微裂纹对耐蚀性能的影响,渗铬后空冷,渗层无显微方,基体昌界处碳化物析出及渗层中粒状σ相明显省于炉冷;渗层中细小粒状σ相分布在高铬σ相中,对耐蚀性无影响。因此空冷后的耐蚀性能优于其他冷却方式。     

热处理工艺对Ti60合金持久性能的影响

将α+β两相区变形的Ti60合金锻件分别在950、995、1 015℃进行固溶处理,研究了固溶温度和冷却方式对Ti60合金微观组织及持久性能的影响。结果表明:Ti60合金的显微组织和持久性能受固溶温度和冷却方式的双重影响。950℃固溶处理,冷却方式对合金组织的影响较小,空冷试样的持久性能略低于油冷试样。995℃和1 015℃固溶处理,随温度的升高组织中的初生α相含量降低,空冷组织中的初生α相尺寸略大于油冷组织;在实验温度范围内,Ti60合金的持久性能随固溶温度的升高而升高,且在相同固溶温度下,空冷试样在600℃、340 MPa下的持久寿命明显高于油冷试样。次生α相的含量和α板条/α集束的尺寸是影响Ti60合金持久寿命的重要因素,合金的持久寿命与二者成正相关。     

冷却速率对Ti-22Al-24Nb-0.5Mo合金显微组织和拉伸性能的影响

对Ti-22Al-24Nb-0.5Mo合金(摩尔分数,%)进行固溶后,分别以炉冷、空冷、油淬和水淬4种不同的冷却速率冷却到室温,再进行相同的时效处理,采用扫描电子显微镜(SEM)观察,发现空冷、油冷和水淬得到的显微组织为在B2/β相基体上析出弥散分布的α_2相(等轴的和针状的)和细小的O相板条构成的双态组织,且发现随冷速增快,在冷却过程中析出的α_2相减少,保留BCC相增加;炉冷时得到无序的β相,油冷时得到有序的B2相;4种冷却速率中,只有炉冷的过程中有O相析出;对不同冷却速率的试样进行性能测试,发现随冷速的增大,650℃的抗拉强度逐渐增大,室温的强度和塑性也有上升的趋势。     

退火工艺对TC6钛合金棒材显微组织和力学性能的影响

本文对比研究了退火温度、冷却方式及等温退火工艺对TC6钛合金棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明：当在800~840 ℃退火空冷后,合金为等轴组织,强度随着温度增加而缓慢下降,当在880 ℃退火空冷后,β相中有次生α相析出,演变为双态组织,此时合金强度最大但塑性稍低,随着退火温度继续升高,组织明显粗化合金强度下降,超过相变点温度后组织演变为细针状魏氏组织,强度有所提高但塑性明显下降。当在800~1000 ℃退火炉冷后,组织演变和空冷试样组织有两处明显不同：首先,在相变点温度以下,形成双态组织的退火温度高于空冷样品,且β相中没有明显的次生α相析出;其次,在相变点温度以上,合金为层片状魏氏组织。炉冷样品的强度随退火温度增加而单调下降,塑性变化和空冷样品趋势一致,此外冲击韧性在880 ℃处理时最大。等温退火(880 ℃,2 h,炉冷到650 ℃,2 h,空冷)样品的力学性能与880 ℃退火炉冷后相近,强度、塑性和冲击韧性匹配较好。