β时效对低膨胀高温合金GH783组织与性能的影响

用光学显微镜和扫描电镜观察和分析了β时效对GH783低膨胀高温合金组织的影响,测试了合金的力学性能.结果表明,GH783合金在845 ℃进行时效处理后晶界上分布着链状二次β相,合金由两种尺寸的γ'相组成;未进行β时效处理的合金只析出一种尺寸的γ'相,尺寸比较小.并且β时效处理的合金其抗拉强度和塑性、持久塑性明显优于未β时效处理合金.β相在提高合金强度的同时,可大幅度提高合金的塑性.     

时效工艺对Ti-10V-2Fe-3Al合金显微组织和力学性能的影响

研究单重时效、低温-高温双重时效、时效加热速度等工艺对Ti-10V-2Fe-3Al合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:经过高温变形后的合金,在双重时效处理过程中,先析出的ω相为α相的沉淀析出提供均匀的形核点,使合金获得比单重时效处理更加均匀细小的α+β显微组织,获得更好的强韧化匹配;合金在以较低的升温速度(0.1℃/s)加热过程中,细小弥散分布的等温ω相有充足的时间析出,从而为后续α相的析出提供有利的形核位置,产生细小盘状α相,获得与双重时效相同的强韧化匹配效果.     

二级时效处理对Ti-3Al-7Fe合金组织和硬度的影响

研究了二级时效对Ti-3Al-7Fe合金组织和硬度的影响。结果表明,合金经889℃×40 min固溶并第一级时效(350℃)+第二级时效(600℃×8 h)处理后,合金组织中析出的α相弥散分布,未出现与β相混合的片状α相;第一级时效为300℃时,二级时效处理也能使合金组织中析出较多α相,但是α相发生聚集,合金组织不均匀;单级时效处理和第一级时效分别为400、450℃的二级时效处理后,Ti-3Al-7Fe合金组织中在晶界及亚晶界附近出现了夹杂残余β相的片状α相,且合金的组织不均匀。单级时效处理和二级时效处理后,合金的硬度较固溶处理具有较高的硬度。     

单级时效对7B04预拉伸厚板组织和性能的影响

研究了7B04合金单级时效处理过程中时效温度和时效时间对合金力学性能和电导率的影响,观察和对比了几种不同时效处理制度下合金的显微组织.结果表明:单级时效处理的温度越高,合金达到峰时效所需的时间越短,材料的峰时效强度和延伸率越低.电导率随时效时间的延长而不断上升;时效温度越高,电导率的增长速率越快.峰时效合金基体内有大量细小的弥散相析出,晶界析出相呈连续分布.当时效温度较低时,过时效合金的显微组织与峰时效没有明显差别;当时效温度较高时,过时效合金内粗大析出相的数量明显增加,晶界析出相呈不连续分布.不同时效温度下的峰时效和过时效合金中均不存在明显的晶间无析出带.     

高温长期时效对Hastelloy C-276合金组织和力学性能的影响

对Hastelloy C-276合金在800℃进行了不同时间的时效处理,分析了其微观组织与力学性能的变化及高温拉伸的断裂机制。结果表明:Hastelloy C-276合金在800℃长期时效后的析出相为μ相和少量的M6C相。合金时效处理150 h后,晶界处开始有析出相产生;时效170 h后,晶界处出现连续的析出相并布满了整个晶界;时效310 h后,晶粒内部开始出现析出相,晶界处开始有少量析出相沿晶界向晶粒内部生长;时效510 h后,晶粒内部有大量的析出相出现;时效超过700 h后,晶粒内部的析出相开始聚集长大,几乎布满了整个晶粒。时效处理后的合金高温拉伸的断裂机制为微孔聚集型断裂。     

Ti-5Al-10Cr合金棒材的时效响应研究

对固溶处理的近β型Ti-5Al-10Cr合金进行了不同温度和时间的时效处理,观察了时效处理后合金的显微组织,分析了合金的相组成,并对硬度及拉伸性能进行了测试分析。结果表明,随着时效温度的提高,析出α相的体积分数先增多后减少,合金的抗拉强度与α相体积分数有着同样的变化趋势;合金在低温长时间时效或高温时效时,会析出Ti Cr2相,时效温度较低时该相对合金硬度有一定贡献,随着时效温度升高,该析出相长大,对硬度的贡献下降。     

单级时效制度对7150铝合金组织和性能的影响

通过硬度测试、电导率测试、室温拉伸性能测试和显微组织观察(TEM),研究了7150铝合金在单级时效处理过程中时效温度和时效时间对其合金组织和性能的影响.结果表明,7150铝合金有很强的时效强化效应,时效初期,合金硬度迅速上升;单级时效处理的温度越高,合金达到峰时效所需的时间越短.120℃时效时,28 h合金达到硬度峰值;140℃时效时,合金12 h达到硬度峰值;合金在120℃和140℃时效时,过时效现象不明显;电导率随时效时间的延长而不断上升,时效温度越高,电导率的增长速率越快;120℃峰时效时合金基体内有大量细小相析出,晶界析出相呈连续分布;在120℃进行过时效处理,合金粗大析出相数量明显增加,晶界析出相呈不连续分布,但合金的硬度、抗拉强度和屈服强度下降不大,伸长率有所下降.     

时效工艺对TB3钛合金丝材组织及力学性能的影响

研究了双重时效、单重时效工艺对?3.9 mmTB3钛合金丝材组织及力学性能的影响。结果表明:TB3钛合金丝材在(α+β)/β转变温度以上固溶处理并经双重时效处理时,随二次时效温度升高,合金强度降低而塑性提高,时效析出的α相变得粗化且分布不均匀;经520~550℃单重时效处理16 h时,随时效温度升高,合金强度降低而塑性升高;与双重时效处理相比,单重时效的合金强度高而塑性略有降低,α相数量增加且分布更为均匀。     

固溶处理对AZ80镁合金显微组织的影响

采用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)研究了固溶工艺对AZ80镁合金时效处理后显微组织的影响.研究发现,不同固溶工艺获得的组织对200 ℃时效处理后β-Mg17Al12相的析出方式、数量及形貌有较大的影响.时效处理4 h后,析出方式以不连续析出为主,固溶不彻底的合金时效析出相较多;时效时间延长至12 h时,固溶彻底的合金其析出方式以晶内的连续析出为主,连续析出相阻止了晶界处不连续析出相的形核与长大,而固溶不彻底的合金其析出方式仍然以不连续析出为主,部分析出相向α-Mg晶粒内生长.     

固溶时效处理对Ti-15-3合金显微组织及力学性能的影响

用金相显微镜、透射电镜和电子拉伸机研究了固溶时效处理对Ti-15-3合金组织和力学性能的影响.结果表明,Ti-15-3合金经固溶与时效处理后,析出的针状α相随原始β相晶粒尺寸的增大而变得细小、均匀,合金的强度增大,塑性降低;在α相析出形式一致的前提下,强度的高低取决于α相的尺寸和α相所占体积分数;在650～710 ℃高温时效状态下,温度越高析出的α相越少且尺寸细小.因此,合金的强度和塑性受α相的数量、大小、均匀性等综合因素的影响.     

固溶时效处理对TC6合金组织与性能的影响

采用OM、SEM、XRD、维氏硬度以及力学性能测试等方法,研究了固溶时效处理对TC6合金显微组织、相结构以及力学性能的影响。结果表明：TC6合金经过900 ℃固溶处理后,合金由片层α相、针状马氏体α′相以及β相组成;而经过1000 ℃固溶处理后,合金主要由针状α′马氏体相和β相组成。对不同固溶温度下的合金样品进行时效处理,针状α′马氏体相完全分解为α相和β相。并且随着时效温度升高,β相的相对含量逐渐增大。通过对比,TC6合金经过900 ℃固溶后在500 ℃下进行时效处理后综合力学性能达到最佳,此时的抗压强度和屈服强度为2000 MPa、1061 MPa,硬度值为499 HV0.2。     

Ti-6Al-4V合金超塑性变形时的组织演化

利用光学显微镜和扫描电镜对超塑性拉伸后的细晶Ti-6Al-4V合金分别进行了断口形貌分析和组织演化规律研究。结果表明:细晶Ti-6Al-4V合金室温拉伸时,断裂方式为准解理断裂;超塑性拉伸时,试样断裂的主要形式是韧窝-空洞聚集型断裂。在初始应变速率不变的条件下,随着拉伸温度的升高,α相晶粒尺寸增大,β相数量增多,空洞数量减少,且在840℃至930℃拉伸时,α相晶粒仍保持等轴状态,但在较高温度(960℃)拉伸时,α相晶粒被拉长,部分区域出现网篮组织。在拉伸温度不变时,随着初始应变速率的降低,α相晶粒尺寸增大,β相增多,空洞数量减少。高温(960℃以上)拉伸时,β相颗粒具有良好的塑性和较低的硬度,丰富的β相有利于晶界协调滑动,并对空洞的产生具有抑制作用。     

时效处理对AlSi9Cu3压铸铝合金组织和力学性能的影响

通过拉伸试验、光学显微镜、扫描电镜及能谱仪等分析手段研究了T5时效处理(160 ℃×6 h)后AlSi9Cu3高压铸造(HPDC)铝合金的显微组织、力学性能和拉伸断口形貌。结果表明,AlSi9Cu3高压铸造铝合金试样经过时效处理后,显微组织主要为等轴晶状的初生α-Al、共晶Si相以及析出θ-Al₂Cu相和α-Fe相。析出的平衡相θ-Al₂Cu弥散分布在晶界上,提高了AlSi9Cu3压铸铝合金的强度和硬度。时效处理后,AlSi9Cu3压铸铝合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别为375 MPa、258 MPa、4.0%和94 HBW。同时在AlSi9Cu3压铸铝合金的拉伸断口观察到了准解理和少量沿晶断裂特征。     

触变成型镁合金铸件热处理显微组织的演变

通过金相显微镜、SEM及XRD等观察手段研究了触变成型AZ91D镁合金铸件固溶、时效处理时显微组织的演变。结果表明:触变成型AZ91D镁合金在415℃时固溶处理时β相溶解入α-Mg固溶体的速度比高压压铸的快。在固溶处理初期,铝元素从β相扩散至块状初生α-Mg相,导致块状初生α-Mg晶粒周围形成富铝晕圈。时效处理时,触变成型铸件在5h左右硬度达到峰值,高压压铸铸件在12h左右达到峰值。触变成型铸件时效析出方式存在片层状不连续析出和针状连续析出两种。     

扩展路径低温ECAP及时效热处理对Cu0.6Cr合金的组织和性能影响

采用光学显微镜和X射线衍射仪对Cu0.6Cr合金经低温扩展路径等通道转角挤压（ECAP）后的组织演变规律进行了研究。采用扫描电子显微镜和能谱仪研究了Cu0.6Cr合金经不同时效热处理条件后的晶粒大小、析出相分布规律和断裂特征。并且分别测试了合金经低温ECAP和低温ECAP+时效热处理后的抗拉伸强度、硬度和导电率。结果表明,Cu0.6Cr合金经低温ECAP变形后形成明显细化且相互交割的纤维组织,并且合金在变形中始终保持（111）面的择优取向。时效热处理的合金变形量越大,析出相的数目和尺寸就越大,第二相析出速率也越快。5道次合金经450 ℃时效2 h后的抗拉伸强度为568.1 MPa,维氏硬度为1624.8 MPa,导电率为82%IACS。     

深冷处理对TC4钛合金退火过程中微观组织和力学性能的影响

采用液氮直冷法在-196 ℃下分别对10%、20%和40%压下量的TC4双相钛合金进行12 h的深冷处理并进行500 ℃不同时间退火处理。利用光学显微镜对晶粒尺寸进行表征;利用扫描电镜(SEM)对α相和β相体积分数进行表征;利用维氏硬度仪、电子万能试验机分别对硬度和拉伸性能进行表征。通过晶粒尺寸以及α相和β相组织结构的变化,来分析材料的硬度和拉伸性能的变化原因。结果表明,随着退火时间的延长,深冷退火试样晶粒尺寸呈先下降后上升的规律,β相的体积分数逐渐减少,转变为α相。深冷12 h轧制态TC4钛合金经过1 h的退火处理后,晶粒尺寸出现小幅度的下降,这与退火过程中产生的较小晶粒有关,并且材料在轧制后继续深冷使得材料的变形能更高,在退火过程中容易产生更多的小晶粒,同时更有利于促进β相向α相转变,材料在500 ℃退火1 h时综合力学性能表现优异。当退火时间超过1 h后,材料内α相和β相两相体积分数的变化逐渐趋于平缓,并且随着退火时间的延长,晶粒粗化现象比较明显。因此,材料的强度和硬度均低于退火1 h时的强度和硬度。冷轧变形的TC4合金经12 h深冷后在500 ℃退火1 h较为理想,可获得较好的综合力学性能。     

热处理工艺对ZC63镁合金组织及性能的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和力学万能试验机等研究了ZC63镁合金在不同热处理工艺下的显微组织和力学性能的变化规律。结果表明:ZC63镁合金铸态组织主要由α-Mg和呈网状分布的CuMgZn相组成;经热处理后,强化相主要由颗粒状的CuMgZn和Mg2Zn3相组成。实验合金在445℃固溶24 h后,随着时效温度的升高,合金的抗拉强度和硬度值都逐渐降低,但在180℃时效20 h,伸长率最高,达到17.2%。热处理后合金的拉伸断口形貌中分布有颗粒状CuMgZn析出相,阻碍了晶界和位错的运动,裂纹沿着颗粒状析出相的边界以及内部扩展。     

冷加工态Ti6Al4V合金的回复和再结晶行为研究

对冷拉拔变形量为60%的钛合金进行700～880℃,1～240min再结晶退火,利用金相显微镜、X射线衍射仪和透射电镜等手段分析不同状态下的组织演变、织构组成和位错组态。结果表明:冷变形后的Ti6Al4V合金经完全再结晶后α晶粒呈等轴状,β相在α相周围以条状沿α晶界析出或以小晶粒形式存在。计算表明,经60%冷变形量的钛合金再结晶激活能为107kJ/mol,较相同变形量的纯钛再结晶激活能高约50%。钛合金的再结晶分为回复、形核和晶核长大阶段,包括位错胞向亚晶转变、回复亚晶通过合并或长大形核、形核诱导高角度晶界形成而长大成新晶粒。经过冷拉拔后的丝材,存在着较强的100织构,而在再结晶过程中,沿100方向上产生的回复亚晶优先形核并长大形成新的晶粒。这导致在初始再结晶阶段,再结晶织构与冷变形织构取向一致,而在晶粒长大阶段,原先取向不利的晶粒吞并周围小晶粒长大,形成新的织构组元使原来的织构被弱化。     

热处理对G3合金微观组织的影响

借助光学显微镜、透射电子显微镜和扫描电子显微镜研究了热处理温度对G3合金微观组织的影响。结果表明,在1120～1180℃温度区间,随着固溶处理温度升高G3合金的晶粒尺寸由5.41级增大为4.18级;经不同温度时效处理后,合金中析出相的种类和分布形态有显著差别。经700℃×50 h时效,合金中晶界上的主要析出相为M23C6相,呈网状,晶内为弥散、细小的TiN和σ相,两者有复合析出现象。经800℃×50 h时效,合金中晶界处的析出相仍然是M23C6相,晶内析出的M6C相呈叶片状,成片分布在晶内。经900℃×50 h时效,合金中晶界处析出的主要是M6C相而不是M23C6相,晶内有大量纳米级的第二相颗粒与位错相互作用。     

多次重复固溶时效处理对TB15钛合金组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、拉伸试验机和扫描电镜等手段研究了多次重复固溶时效处理对TB15钛合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着固溶时效处理重复次数的增加,TB15钛合金的显微组织发生了较为明显的变化,次生α相合并长大,原始β晶粒晶界增厚;1次固溶时效处理后合金的综合力学性能达到最优,随着固溶时效处理重复次数的增加,合金的强度和断裂韧度均降低,伸长率和断面收缩率也急剧降低,断裂类型从韧性断裂向脆性断裂转变;相同工艺参数的重复固溶时效处理不能实现在不大幅降低强度和断裂韧度的前提下改善该合金的室温塑性。