Cu-0.69Cr-0.13Zr合金时效过程中微结构演化的小角X射线散射法研究

利用小角X射线散射(SAXS)技术测试了Cu-0.69Cr-0.13Zr合金在470℃时效时析出相粒径的统计尺寸。结果表明,Cu-0.69Cr-0.13Zr合金在470℃下时效,保温时间在1.5~3.5 h间,析出相的粒径统计大小为4.97~5.48 nm,析出相粒子随时效时间延长无明显长大;使用透射电子显微镜观测时效温度为470℃时效时间为2.5 h样品中析出相粒子,测量粒径约为5 nm。2种测量方法所获得的析出相粒径尺寸无明显差异,相互吻合较好。证明小角X射线散射法测量Cu-0.69Cr-0.13Zr合金时效析出相尺寸是准确的。该方法可用于测量Cu-0.69Cr-0.13Zr合金时效析出相尺寸,比透射电镜测量方法更具有统计意义和参考价值。     

Cu-0.6Fe合金时效过程小角X射线散射研究

利用小角X射线散射(SAXS)技术研究了Cu-0.6Fe合金在500℃时效过程中的析出相。结果表明,Cu-0.6Fe合金在500℃保温0~80min时,析出相的尺寸为4.5~5.9nm。通过透射电镜观测500℃×10min时效后试样组织,测得晶粒半径约为4.6nm,表明小角X射线散射法测量Cu-0.6Fe合金时效析出相尺寸是准确的,比透射电镜测量方法更具有统计意义和参考价值。     

AA 7055铝合金时效析出过程的小角度X射线散射定量表征

利用小角度X射线散射(SAXS)技术系统、定量地研究了AA 7055铝合金在120和160℃时效过程中析出相的演变规律。结果表明,在120℃时效时,随时效时间延长析出相半径不断增加,时效5 h后半径基本稳定,约为3.3 nm,且尺寸分布基本不变;析出相的体积分数随着时效时间的延长不断增加,由时效5 h时的2.4%增加到时效60 h时的5.2%。在160℃时效时,随时效时间延长析出相半径不断增加,由时效0.5 h时的3.1 nm增加到时效72 h时的11.7 nm,尺寸分布范围也随着时效时间的延长而逐渐增加;析出相的体积分数随着时效时间的延长先不断增加,由时效0.5 h时的1.4%增加到时效16 h时的5.4%,时效16 h后趋于平衡。在120和160℃时效时,析出相均属于轴比介于0.2~0.3之间的扁椭球状,即为盘状。     

Al-0.96Mg_2Si合金时效过程亚稳相析出行为及其对合金电阻率的影响(英文)

采用原位电阻率测试和透射电镜观察研究Al-0.96Mg2Si合金的析出行为及其对电阻率的影响。发现峰值时效的析出相包括β″和β′,而他们的比例随着时效温度和时间的改变而变化。合金在175°C峰值时效内的析出相主要是针状β″相(也包括pre-β″)。这些析出相会随着时效时间的延长而长大,但是进一步延长时效时间至超出峰值时效时间后,析出相的尺寸变化并不显著。合金电导率的变化规律与之类似。合金硬度峰值时效后,继续时效很长一段时间硬度变化都不显著。由于温度是影响β″/β′比的主要因素,因此时效温度也是影响电阻率的主要因素。时效温度越高β″/β′的比值越小,ρ下降的速度就越快。硬度也随着该比值的减小而降低。通过对透射电镜照片分析获得析出相的分布参数,建立了析出相与电阻率之间的半定量关系式。     

FGH95粉末冶金高温合金长期时效的组织稳定性

利用扫描电镜和透射电镜观察了FGH95镍基粉末冶金高温合金在650℃长期时效后的显微结构,评价了该合金在时效过程中的组织稳定性。结果表明,该合金在650℃具有较好的组织稳定性。经500～5000h时效后,合金的主要析出相为γ′相、MC型和M23C6型碳化物,在合金中没有发现TCP相。γ′相在不同热处理时期具有3种不同的尺寸及形貌:尺寸为1～3μm的γ′相,呈不规则块状在晶界析出;尺寸约为500nm的γ′相,呈蝶形均匀分布于基体中,随时效时间延长,其大小、形貌及在基体中的分布稍有变化;更小的γ′相在长期时效过程中经历不规则长大、分裂、再长大和再分裂的循环过程,尺寸在60～200nm范围内变化。合金时效3000h时发现晶界上生成M23C6型碳化物。     

不同状态的Mg-6Gd-2Y合金的显微组织特征

综合运用OM、XRD、FEGSEM和HRTEM手段深入分析了Mg-6%Gd-2%Y(质量分数)(记为GW62)合金铸态、固溶态和时效态的显微组织特征及演变过程。GW62合金铸态组织主要由α(Mg)和呈不连续网状的Mg_5(Gd,Y)相组成,在紧邻Mg_5(Gd,Y)处有少量非平衡凝固相Mg_2(Gd,Y);对合金进行520℃固溶处理,随着固溶时间延长,半连续状Mg_5(Gd,Y)相尺寸逐渐缩小,直至溶解,并在晶界形成大量细小fcc结构的富稀土相Mg(Gd,Y)_2,明显阻止了α(Mg)晶粒的长大;合金在175~225℃时效处理时,175℃时效硬化效果最明显,时效析出过程包括:时效初期(4~32 h),过饱和α(Mg)析出β″相;快速析出期(32~100 h),α(Mg)析出β′相,100 h达到峰值时效,析出相为β″、β′相;过时效期区(100 h),β′相尺寸逐渐增大,并转化成β_1和向稳定的β相转变。     

时效析出过程中Al-4.74Cu-0.50Mg-0.30Ag合金的小角度X散射研究

通过同步辐射小角度X散射实验方法(SAXS)、透射电镜(TEM)和力学性能测试,研究Al-4.74Cu-0.50Mg-0.30Ag合金单级时效过程中的沉淀析出行为.结果表明:合金在单级时效过程中的主要析出相为Ω相和少量的θ'相,随着时效时间的延长,析出相的径向尺寸明显增大,宽度方向变化较小,逐渐演变成为薄片状,析出相尺寸先增大后趋于稳定,其体积分数先增大后减小,最后再逐渐增大,且增大速率降低.     

时效对小变形量2A14铝合金微观组织的影响

通过透射电镜研究了时效对小变形量2A14铝合金微观组织的影响。研结果表明：小变形量的2A14铝合金在150 ℃时效4 h,合金中基本上没有析出或析出相的含量很少,时效10 h,合金中形成了少量的片状析出相Ω相和S'相。随着时效温度的升高和时效时间的延长,合金中析出的S'相的含量增加且尺寸增大,没有观察到Ω相。在180 ℃时效4 h,在位错上开始析出点状的S相,随着时效温度的升高和保温时间的延长,位错上析出的S相增多且尺寸增大,位错线变得不明显。晶界上的析出相主要是S相,在晶界附近没有观察到明显的无析出带。     

时效过程中ω相辅助α相形核及α相对Ti-1300合金力学性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和显微硬度仪等技术对Ti-1300合金不同热处理工艺的试样进行了观察与表征,研究Ti-1300合金的ω相对时效过程中β→α相转变及微观组织与力学性能的影响。结果表明:固溶处理的试样以4℃/min的速率加热到350℃保温10 min,随后加热到500℃保温4 h,析出α相的平均尺寸(长度)为54 nm;而直接在500℃保温4 h析出α相的平均尺寸(长度)为202 nm。将固溶后的试样随炉加热(4℃/min)到350℃,b相中只有ω相析出;加热到400℃时,在组织中发现了α相依附ω相形核现象,加热到500℃保温4h时,ω相消失,合金获得极为细小均匀的a相。时效过程中析出的α相对合金的硬化作用比ω相的更为显著。     

长期时效对GH4586B合金组织及室温拉伸性能的影响

利用扫描电镜对GH4586B合金在750℃下时效1500 h过程中的显微组织和室温拉伸断口进行观察分析。结果表明,GH4586B合金在时效过程中无有害TCP相(拓扑密堆相)析出,晶内析出尺寸差异较大的两种γ′相粒子,随着时效时间的延长,大尺寸的γ′相逐渐长大,形貌由球形逐步转变为方形,且间距也逐渐变大,这种γ′相析出的特征有利于合金强韧性的匹配;合金在室温下随着时效时间的延长,强度和塑性发生变化,时效500 h后合金具有较好的强度和塑性的匹配,这与γ′相析出的形貌、分布、数量直接相关;通过室温拉伸断口的形貌分析,合金断裂均具有塑性断裂特征。     

RRA过程中预时效时间对7A85铝合金组织性能的影响

系统研究了RRA处理过程预时效时间对7A85铝合金微观组织演变和性能的影响。利用Jmat-Pro软件计算了相变规律和TTT图,测试了硬度和拉伸性能指标,利用TEM表征了微观组织。结果表明,热力学平衡状态下,410 ℃开始析出MgZn₂相,体积分数达到9.5%左右;等温过程最先析出GP区,析出温度为室温~175 ℃,鼻尖温度在150 ℃左右;随着预时效时间的延长,硬度先升高后降低,20 h时达到峰值硬度192 HV;RRA处理过程,预时效时间为12 h时,屈服强度和抗拉强度达到峰值,分别为625 MPa和675 MPa;120 ℃保温20 h峰值时效状态下,η′-MgZn析出相尺寸在5~10 nm;预时效时间为12 h时,RRA处理后晶界处的Al-Zn-Mg-Cu四元相粒子呈不连续分布,尺寸在50~125 nm范围。     

UNS N10276合金时效析出行为研究

UNS N10276合金是一种含碳量极低的镍基耐蚀合金。对固溶态UNS N10276合金在不同温度(650℃、760℃、870℃、980℃、1 090℃)进行时效,分别保温不同时间(5 min、15 min、30 min、2 h、4 h、8 h、24 h、48 h、72 h、96 h、120 h、168 h、240 h)。随后采用扫描电镜和透射电镜研究了合金中的析出相,测定了合金的冲击韧度,以揭示时效工艺对合金析出行为及冲击性能的影响。结果表明:在时效过程中,UNS N10276合金的第二相主要为富钼的M_6C型碳化物和μ相,并首先在晶界析出,随着时效时间的延长,晶界析出饱和后在晶内析出;合金的冲击性能随着时效时间的延长而显著下降,特别是在870～980℃时效。因此在生产中,该合金不宜长时间在870～980℃保温。     

长时间时效对GH625合金析出相和拉伸性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、拉伸实验研究长时时效对GH625合金析出相及其拉伸性能的影响,并采用绝热法和Rietveld全谱拟合法对合金在720℃长时时效过程中主要析出相的体积分数进行了定量分析,进一步研究了析出相的体积分数与合金拉伸性能的关系。结果表明:GH625合金在720℃长时间时效过程中存在着γ相→γ′相→γ″相→δ相的转变;随着时效时间的延长,γ″相与δ相的体积分数始终在增大,而γ′相的体积分数则先增加后减少。析出相对GH625合金的拉伸性能有较大的影响。γ′相和γ″相的析出能够提高合金的强度,但大量尺寸过大的γ″相对合金的塑性不利;大量δ相的析出和长大使得合金的强度减小,但屈服强度比有所增加,而合金塑性则大幅降低。     

Mg、Si对Al-Cu-Mn-Zr合金时效析出行为及热稳定性的影响

采用显微硬度计与透射电镜等研究了Mg和Si的添加对AlCuMnZr合金时效析出行为和微观组织的影响。结果表明：同时添加Mg和Si显著提高了合金的时效硬度并保证了良好的热稳定性，Al5.5Cu0.25Mg0.3Mn0.2Zr0.15Si合金经540℃固溶7 h及175℃时效24 h后达到峰值硬度，为156.3 HV0.2。Mg的添加细化了AlCuMnZr合金中θ′相尺寸，增加了θ′相数密度，使其分布更弥散、均匀。而在添加Si后，由于σ相、Q相的析出和θ′相周围Si的偏聚，使θ′析出相尺寸进一步减少、粗化速度降低。但在225℃长时间热暴露后，会因为Si的偏聚消失，使部分θ′相粗化，合金的热稳定性下降。     

预拉伸对Al-Cu-Mg-Ag合金析出相与力学性能的影响

研究时效前预拉伸对Al-Cu-Mg-Ag合金析出相和力学性能的影响。结果表明:165℃时效前的预拉伸可提高合金的峰值硬度及强度,延长峰值时效的时间;合金的主要强化相是Ω相和θ′相,预拉伸引入的位错抑制了Ω相的析出与长大,细化Ω相的尺寸,同时促进θ′相的析出;时效前未经变形时,合金出现峰值的时间是10h,对应的σb为492MPa;时效前经4%预拉伸变形后,合金出现峰值的时间是18h,对应的σb为508MPa。     

终时效对7475铝合金微观组织和力学性能的影响

采用透射电镜和万能材料试验机研究了双级时效处理中终时效对7475铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：当一级时效工艺为120℃×5 h及终时效工艺为160℃×14 h时，合金基体析出相数量多，且细小弥散，晶界无沉淀析出带较窄，晶界析出相且呈断续分布；此时合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率最佳，分别为509 MPa、463 MPa和12.4%,与未处理的合金相比，抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了4.5%、9.2%和11.7%;终时效温度为160℃时，随着终时效时间的延长，合金的强度先增后减，但变化幅度不大；终时效温度大于等于165℃时，随着终时效时间的延长，合金的强度显著降低，这是由于晶界无沉淀析出带宽度显著变宽，基体析出相尺寸明显粗化所致。     

高温长期时效对DD5单晶高温合金显微组织和持久性能的影响

研究了第二代单晶高温合金DD5在1 000℃和1 100℃无应力时效不同时间后的显微组织和持久性能的变化。结果表明,1 000℃时效200 h后,γ′相仍呈规则立方分布,尺寸略有增加,时效500 h后,γ′相逐渐连接形筏,1 000 h后,γ′相的筏状组织更加完善。1 100℃相比于1 000℃,γ′相长大明显,形筏程度更高。长期时效过程中均析出块状的M6C型碳化物和颗粒状的M23C6型碳化物。1 000℃时效100 h及1 100℃时效200 h后,μ相以针状和块状形态析出,1 000℃时μ相的数量随时效时间的延长显著增加,1 100℃时析出相的数量比1 000℃明显减少。1 000℃和1 100℃时随时效温度升高和时效时间的延长,合金持久性能降低。     

2198铝锂合金对时效温度敏感性及其析出行为

通过拉伸测试和透射电镜分析,研究了不同时效温度下2198铝锂合金组织和性能的变化。结果发现:在峰时效之前的小温度区间内,2198铝锂合金对时效温度非常敏感,经淬火变形后在150~170℃下时效14 h,随温度的升高,强化效果显著增加,延伸率降低;观察到的2198合金的析出相相主要是δ′、θ′、β′/δ′、T1、σ相。不同时效温度下得到的析出相的种类和形貌不同,160℃以下时效,析出相以δ′、θ′、β′/δ′为主,160℃以上,以T1、σ相的为主,多种相复合强化。时效过程中析出相的种类和含量的变化是该合金力学性能对时效温度敏感的本质原因。     

高温合金IN792组织与持久性能稳定性研究

研究了700和900℃时效高温合金IN792组织的演变规律和持久寿命的变化情况。700℃时,随着时效时间延长,γ′和碳化物的形貌、尺寸与分布没有发生变化;持久寿命保持稳定。900℃时,时间延长,γ′发生粗化,并形成条状;且在1007h之后,条状γ′的形态基本不变;但时效到2014h时析出少量的针状TCP相;与热处理状态相比(61h),时效500h时持久寿命下降到30h,降低50%左右;时效到1007h之后,直至2014h,持久寿命不再随时间延长而变化。     

时效温度对0Cr15Ni70Ti3AlNb合金组织和性能的影响

采用相分析、SEM、万能拉伸试验机等手段,研究了不同时效温度对0Cr15Ni70Ti3AlNb合金组织和性能的影响。结果表明:0Cr15Ni70Ti3AlNb合金在不同的时效温度下析出相有MC相、M23C6相和γ′相。MC和M23C6碳化物在650、670、690℃时的含量基本保持不变。随着时效温度的升高,γ′相的含量和尺寸不断增加。时效温度从650℃升高到720℃,γ′相质量分数由4.971%增加至10.744%,γ′相晶粒尺寸由11.0 nm增大到38.8 nm。在650℃保温14 h后,基体内部析出细小的球状γ′相,当时效温度为750℃时,合金内部出现链状的γ′相,当时效温度为810和840℃时,合金中存在方形的γ′相。随着时效温度的升高,合金室温抗拉强度和屈服强度呈现先增高后减小的趋势,当时效温度高于750℃后,室温抗拉强度和屈服强度均迅速下降,时效温度为720℃时,合金的冲击韧性值最小。