7050高强铝合金强化固溶处理研究

研究了7050高强铝合金进行强化同溶处理时第二相的溶解与扩散情况以及人工时效处理后合金组织性能的改变.结果表明.通过强化同溶处理,逐步提高同溶温度,可使温度超过多相共品熔点而不发生组织过烧现象.强化固溶后的合金组织中的第二相尺寸和数量均明显减少,且品粒并未长大,基体同溶程度比普通固溶处理有很大提高,经过淬火后合金的过饱和程度显著增加,增大了时效驱动力.T6人工时效处理后的组织析出相颗粒细小,呈均匀弥散分布,其拉伸性能较普通固溶处理的组织有很大提高,而伸长率基本保持不变,强化同溶后粗大未溶第二相引起的晶内韧窝断裂减少,沿晶断裂增加.     

含铜超级奥氏体不锈钢的固溶行为

通过Thermo-Calc热力学计算软件制定含Cu超级奥氏体不锈钢的固溶处理温度为1000~1200 ℃,保温60 min。通过光学显微镜、SEM与EDS研究了固溶温度对含Cu超级奥氏体不锈钢显微组织、析出相和夹杂物的影响,研究结果发现Cu能促进试验钢的再结晶及析出相的溶解,在1000 ℃以上固溶处理时析出相均为σ相。试验钢的夹杂物类型主要是镁铝氧化物和硫化物。确定1200 ℃为微Cu试验钢的最佳固溶处理温度。     

固溶处理对Inconel 625合金电弧增材组织的影响

采用GTAW电弧增材制造工艺进行了Inconel 625合金薄壁试样的制备,并研究了焊后固溶处理对Inconel625合金GTAW电弧增材制造组织和力学性能的影响.结果表明,增材试样的微观组织以柱状树枝晶为主,且晶粒生长方向呈现与焊接方向近似垂直的定向生长,同时发现,增材试样组织中主要存在Laves(Ni,Fe,Cr)_2(Nb,Ti,Mo)相和MC型碳化物两种析出相.经过680℃固溶处理,Laves相中Nb,Mo元素开始向基体中扩散,从而在Laves相附近析出针状δ相,随着固溶处理温度增加,Laves相溶解量增加,Laves相附近针状δ析出量明显增加,当固溶处理温度增加至1 080℃时,大量Laves相溶解,仅剩少量细小颗粒呈弥散状分布,大量Nb,Mo元素向基体中扩散,使得δ相消失.     

一种抗热腐蚀铸造镍基高温合金中σ相的析出及回溶

研究了不同热处理条件下σ相的回溶规律及其对合金持久性能的影响.研究发现,在800~900℃范围内经过最长1×104h时效后,合金中产生的σ相率先在枝晶干的M23C6碳化物附近形成,之后扩展到枝晶间;随着时效温度的升高,σ相形成速度加快,σ相形核的孕育时间缩短.激活能计算结果对比表明,σ相形成初期与Co,Cr的扩散相关,稳态阶段与Mo的扩散相关;长期时效后合金在1000~1170℃固溶时,σ相都可以回溶到基体,且固溶温度越高,σ相回溶越快.σ相的回溶动力学研究表明,σ相的回溶速度受Co的扩散过程控制.对比持久实验结果表明,合金中的σ相并不能使合金变脆;经过恢复热处理,长期时效过程中析出的σ相回溶,持久寿命提高.     

压缩变形对双相不锈钢σ相析出行为的影响

采用金相显微观察、定量相分析、能谱分析等方法,研究了室温压缩变形对2205双相不锈钢在700~950℃固溶处理后σ相析出行为的影响,用于指导双相不锈钢的冷、热加工工艺。结果表明,压缩变形并没有扩大双相不锈钢固溶处理的σ相析出温度范围,但加快了σ相的析出速度,导致σ相析出量增多,析出部位由α/γ相界扩大至铁素体晶内和奥氏体晶内,同时导致σ相析出鼻尖温度由850℃降至800℃。     

固溶态Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金的演化过程分析

研究了固溶态Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金的显微组织,并从理论上分析了合金相的演化过程。结果表明:合金经固溶处理后,合金晶粒出现明显球化,由树枝晶变为球状晶;合金相经溶解与脱溶,析出3~5μm的第二相颗粒。在固溶处理过程中,对于低熔点合金相,通过原子扩散或振动直接溶解到基体中,实现相的分解与形貌变化,对于高熔点合金相,通过基体中的元素浓度平衡实现扩散与分解。     

254SMO不锈钢铸态组织及其高温固溶处理工艺

通过显微组织观察和背散射电子扫描观察了不同时间、不同温度的固溶处理对超级奥氏体不锈钢254SMO铸态组织的影响,并采用电子探针技术观察了钢中σ相的溶解过程。结果表明,随着固溶时间和温度的增加,不锈钢中的铸态枝晶组织逐渐消融,偏析逐渐消除,σ相逐渐溶解并转化为δ相(铁素体)。其中1280 ℃×9 h固溶处理的效果最好。     

固溶处理对铝热-离心法制备的不锈钢衬层显微结构的影响

研究了铝热 -离心法制备的复合钢管中不锈钢内衬层的显微结构以及固溶处理对不锈钢层的显微结构及力学性能的影响。结果表明 ,不锈钢内衬层主要由奥氏体枝晶组成 ,枝晶间分布着一薄层铁素体。铁素体区内有AlNi金属间化合物析出。奥氏体和铁素体的相界面上有σ相析出。 1 0 0 0℃固溶处理可消除缓慢冷却过程中在不锈钢中形成的σ相和AlNi析出相 ,显著提高不锈钢的塑性 ,不锈钢内衬层的伸长率由处理前的 8%提高到处理后的 2 1 %。     

氮及热处理制度对028合金微观组织的影响

借助Thermo-Calc热力学计算软件,分析了028合金主要元素对氮饱和溶解度和平衡相析出温度的影响,设计了不同氮含量的试验合金。采用光学显微镜、扫描电镜等方法研究了不同固溶温度下试验合金的微观组织。结果表明,Cr、Mo和Mn提高氮的饱和溶解度,Ni、Cu降低氮的饱和溶解度;Ni显著降低σ相析出温度,Cr、Mo显著提高σ相析出温度。随着固溶温度的升高,晶粒的等轴性提高,在1080 ℃固溶时,试验合金充分固溶获得再结晶完全的等轴晶。当固溶温度超过1110 ℃时,试验合金回复再结晶完全,晶粒迅速长大;固溶温度相同条件下,氮含量越高,试验合金的平均晶粒尺寸越小,说明氮可以起到细化晶粒的作用。     

超级奥氏体不锈钢254SMo的高温析出相研究

采用金相显微镜、扫描电镜及显微硬度计等检测技术,研究了固溶时效处理及夹杂物对超级奥氏体不锈钢254SMo高温析出相的影响.结果表明:超级奥氏体不锈钢254SMo在固溶处理1250℃×30 min后,其组织为单一奥氏体.高温析出相基本溶解;当时效温度为950℃,随着时效时间的延长,高温析出相的数量逐渐增加;当时效时间为5h,随着时效温度的升高,高温析出相的数量越来越少;夹杂物的存在可作为析出相形核核心,促进析出相的析出;高温析出相为σ相,形貌多以条状和胞状分布为主,主要为富Cr、Mo和低Ni化合物,其硬度高于基体,属于硬质相,这种硬质相的形成会降低超级奥氏体不锈钢254SMo的热加工性.     

固溶温度对Fe-Ni-Cr合金力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)及透射电镜(TEM)研究了固溶处理温度对Fe—Ni—Cr合金的组织和力学性能的影响。1000℃固溶处理及时效条件下，Fe—Ni—Cr合金的强韧性较好，σb、σ0。2高达1277MPa及985MPa，δ、Ψ值分别达到25％、43％；随着固溶温度的提高，强度及韧度指标明显下降；固溶温度超过1100℃后，合金中TiC相逐渐溶解，奥氏体晶粒明显粗化；固溶温度较高时，沿晶界析出的薄片状M3B2，间隙相，导致Fe—Ni—Cr合金强韧性不同程度的下降。     

双相不锈钢σ相析出行为及对冲击性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析、室温冲击等方法,研究了800℃固溶处理5～120min后2205双相不锈钢σ相析出以及对冲击性能的影响规律.结果表明:固溶处理10 min时开始有σ相析出,随固溶时间的延长,σ相析出增多,析出尺寸增大,析出速度呈先增后减的趋势；σ相析出伴随着大量的二次奥氏体沿σ相两侧向铁素体晶内生长,造成铁素体含量减少,奥氏体含量增加；2205双相不锈钢的冲击性能对σ相析出非常敏感,σ相在α/γ相界上析出,造成晶界脆化,少量σ相析出就导致冲击韧度大幅下降,并随σ相析出量的增加持续降低,在双相不锈钢热加工过程中应尽量缩短在σ相析出温度范围内的停留时间,避免σ相析出造成不利影响.     

固溶处理对CMT电弧熔丝增材Inconel 625合金组织与性能调控

对冷金属过渡(CMT)的电弧熔丝增材方法制备的Inconel 625合金试样进行不同温度的固溶处理.研究了固溶处理对所制备的Inconel 625合金的微观组织和力学性能的影响规律.结果表明,沉积态主要为沿沉积方向生长的柱状枝晶,基体组织主要为γ奥氏体相,在晶粒内和晶界上呈块状或链状分布着大量第二相Laves相以及微小MC颗粒.固溶温度低于1 000℃时,Laves相和碳化物溶解缓慢,此时固溶处理对合金组织性能的影响较小;当固溶处理温度增加至1 200℃时,第二相碳化物溶解,晶粒剧烈长大,并出现大量孪晶界,合金的硬度和抗拉强度有一定程度下降,屈服强度显著下降,断后伸长率显著提升.     

固溶温度对2507双相不锈钢时效后组织及性能的影响

研究了2507双相不锈钢经过不同固溶处理后微观组织演变和合金元素分布。并在此基础上研究了不同固溶态样品经过短时时效后的微观组织演变规律和晶间腐蚀性能变化。结果表明,随着固溶温度提高,铁素体比例提高,铁素体形成元素Cr、Mo在铁素体中含量下降,并且短时时效后析出相数量更少;固溶温度更高的样品晶间腐蚀程度更低。     

固溶处理对双相不锈钢组织性能的影响

研究对比了一种铁素体-奥氏体双相不锈钢铸态和1050℃固溶处理后的组织与性能。对固溶处理前后δ-铁素体,γ-奥氏体及σ相形貌、成分及拉伸断口形态进行了研究与分析。实验结果表明:试验用双相不锈钢的铸态组织为γ-奥氏体、δ-铁素体和σ相;经1050℃固溶处理后σ相溶解,塑性指标较铸态时有所升高,其中屈服强度与断面收缩率升高较明显。     

固溶热处理对一种镍基耐蚀合金管析出相的影响

分析了一种镍基耐蚀合金管在3种不同固溶温度(1 020℃、1 080℃和1 130℃)条件下析出相的状态特点。分析结果表明:该镍基耐蚀合金经过900℃退火处理2 h后晶界形成大量富含Cr、Mo的σ相;经1 020℃固溶处理1 h后晶界σ相仍大量存在;在1 080℃固溶处理1 h则消除了大部分的σ相,但晶界还有少量残余;而在1 130℃固溶处理1 h后则可完全消除析出相,为保证合金管耐蚀性提供了极佳组织条件。     

固溶温度对铸造waspaloy合金组织的影响

研究了4种固溶温度:1000、1040和1080和1120℃×4 h,AC(空冷)+双时效(845℃×24 h/AC+760℃×16 h/AC)热处理制度对铸造waspaloy合金组织的影响。结果表明,铸态waspaloy合金组织由γ基体、团状γ'相和MC碳化物组成。固溶处理后,铸态γ'相溶解到基体中,并随固溶温度升高,铸态γ'相含量逐渐减少。当固溶温度大于1080℃时,枝晶形貌消失,铸态γ'相完全溶解;在随后845℃稳定化处理过程中,均匀细小的二次γ'相开始析出,MC碳化物开始分解,并在晶界处析出不连续的粒状M23C6碳化物;经过760℃时效处理后,更多均匀细小的二次γ'相析出并长大。最终确定铸造waspaloy合金的最佳固溶温度应大于1080℃,此时经时效后组织更加均匀一致。     

热处理对Cu-0.8Cr-0.15Zr-2.8Co-0.7Si-0.1RE合金组织与性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪等测试手段,研究了热处理对Cu-0.8Cr-0.15Zr-2.8Co-0.7Si-0.1RE合金显微组织、电导率和硬度的影响。结果表明,合金铸态组织为粗大的等轴晶,基体分布着大量Co_5Cr_3Si_2相和Co、Si组成的灰色析出相;固溶处理后,晶粒明显长大,灰色析出相完全溶解,Co_5Cr_3Si_2相并未溶解;时效处理后,析出相主要有Co_5Cr_3Si_2、Co_2Si等。随固溶温度升高,合金电导率快速下降,硬度快速上升。时效处理后,合金电导率、硬度值都有大幅提高。经980℃×2h固溶+450℃×10h时效后,硬度(HV)达到218.9,电导率达到28.54 MS/m,软化温度达到686℃。     

固溶处理对S31803钢TIG 焊缝组织与腐蚀性能的影响

采用光学显微镜、维氏硬度计和电化学分析仪等对不同固溶温度下S31803双相不锈钢TIG多层焊缝的显微组织、硬度及电化学腐蚀性能进行了研究。试验结果表明,S31803双相不锈钢TIG多层焊缝主要由奥氏体和铁素体组成,且多层焊缝区域中也出现少量σ相,而焊缝下层焊道中奥氏体含量明显少于上层焊道;经过固溶处理,奥氏体和铁素体含量接近,在经过1 050℃固溶处理后σ相消失;但随着固溶温度的提高,奥氏体所占比例增大。固溶处理促使焊缝上下层的硬度趋于接近,当950℃固溶热处理后,焊缝硬度略有增加,而经过1 050℃固溶处理,焊缝硬度降低。此外,随固溶温度升高,焊缝耐腐蚀性越好,其中固溶温度为1 050℃时,耐腐蚀性能最佳。     

热处理对选区激光熔化成形M2052合金组织性能的影响

目的综合提升选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)成形M2052锰铜合金的力学性能。方法利用SLM技术成形M2052锰铜合金,并通过固溶、时效及固溶+时效等热处理方法对其成形态组织进行调控。通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪,对合金的显微组织、晶粒形貌、拉伸断口形貌及物相组成进行分析,并通过拉伸性能、冲击性能测试,分别评价SLM成形及热处理后的屈服强度、抗拉强度、延伸率和冲击韧性。结果 SLM成形的M2052合金经过固溶处理后,形成了典型的类孪晶结构;时效处理后的组织和SLM成形态类似,形成了细微的亚孪晶组织;固溶+时效处理后,类孪晶组织粗大。四种状态的显微组织均由单相γ固溶体组成,时效态和固溶+时效态析出了α-Mn相,但时效态析出含量较多。SLM成形态具有较高的抗拉强度σb和屈服强度σp0.2(636 MPa和548 MPa),时效处理能提高合金的σb和σp0.2(707MPa和570MPa),但是冲击韧性和延伸率(5.5J和8.5%)较差;而固溶处理能显著提高合金的冲击韧性和延伸率(23.5 J和22.25%)。综合比较,固溶+时效态试样具有最好的力学性能(冲击韧性为17 J,延伸率为10.8%,σb为503 MPa和σp0.2为322.5 MPa)。断口分析表明,四种状态下均为韧性断裂。结论固溶+时效热处理可以在存在单相γ固溶体条件下析出少量的α-Mn相,综合提升锰铜合金的力学性能。