烧结双相不锈钢的相结构的强韧性

研究了粉末烧结双相不锈钢及其时效后的相结构和强韧性。结果表明，在３１６Ｌ粉末中添加４％（ｗｔ）Ｓｉ，用粉末烧结法可以获得奥氏体加１８％（ｖｏｌ）铁素体的双相不锈钢。该双相不锈钢在８００℃时效时，沿奥氏体和铁素体界面析出条状σ相，使双相不锈钢的硬度增加，塑性下降。     

Ti—5Al—1Mo—2Nb—3Zr合金的时效过程

用正电子湮灭技术、电镜、X射线衍射、金相及电阻等方法研究了Ti-5Al-1Mo-2Nb-3Zr合金的时效过程。合金在950℃淬火后为α相及六方α’马氏体,在针状马氏体中出现一种矩形薄片。在400℃以下时效未观察到电镜形貌的明显变化,但正电子湮灭技术示出晶体缺陷数量的轻微下降。400℃以上时效,晶体缺陷增多且重新排列,意味着马氏体脱溶的某些预备过程。在450～600℃各种测量均显示出β相析出(在600℃最激烈)。电镜可观察到不连续β相质点沿马氏体晶界及内部排列,两者成Burgers取向关系。当加热到800℃时,合金在空冷后出现界面相,其中M层为面心立方结构且具有fccI型取向,而S层为与α成{1011}〈1012〉孪晶关系的六方结构。     

预处理对Fe－15Cr－4Al合金475℃脆性的影响和钇的作用

１１００℃预处理的Ｆｅ－１５Ｃｒ－４Ａｌ合金在５００℃时效后迅速脆化，８００℃预处理的合金则无脆化倾向。高温处理的合金有明显的Ｓｎｏｅｋ内耗峰，α相中碳、氮的浓度较高。时效后Ｓｎｏｅｋ峰降低，在主峰的高温侧还分裂出一小峰。这表明４７５℃脆化包括碳、氮析出和α＇相析出两个过程。前者在时效初期有极强的脆化作用，后者在时效数百小时后才显示出微弱的影响。中温预处理的合金无Ｓｎｏｅｋ峰，碳、氮已充分析出，它们不再发生时效析出。含０．２和０．４ｗｔ％Ｙ的合金不出现４７５℃脆性。内耗无Ｓｎｏｅｋ峰，合金中碳化物、氮化物极少。Ｙ－Ｆｅ相俘获杂质原子，消除碳、氮的时效析出，是钇抑制４７５℃脆性的原因。     

新型高强钛合金

全俄航空材料研究院研制出了一种供低压压气机大型涡轮盘和叶片在350℃温度下使用的新型高强钛合金．用这种过渡类型的高强钛合金可制造断面达200～250mm的压气机盘和叶片．新台金与BT22合金的区别是含有锡和谐．该合金可进行热处理强化，其规范为8机一750℃空气淬火和随后时效     

飞机结构应用Ti—1023钛合金应注意的问题

Ｔｉ－１０２３（Ｔｉ－１０Ｖ－２Ｆｅ－３Ａｌ）合金是美国７０年代开发的近β型钛合金．该合金兼有亚稳β钛合金的诸多优点而不丧失α＋β型钛合金的固有特性,具有比强度高、断裂韧性好、淬透截面大、各向异性小、锻造温度低和抗应力腐蚀能力强等优点,并且该合金可通过热处理获得强度、塑性及韧性好的匹配,用作３１６℃以下工作的构件．Ｔｉ－１０２３的强度指标与３０ＣｒＭｎＳｉＡ和４０ＣｒＮｉＭｏＡ相当,密度仅为４．６５ｇ／ｃｍ３。飞机结构３０ＣｒＭｎＳｉＡ和４０ＣｒＮｉＭｏＡ制件较多,如机身与机翼、平尾、垂死对接接…     

热处理对新型β钛合金组织与性能的影响

合理的热处理制度能显著影响β钛合金的显微组织和强化行为。通过对一种新型Ti-Al-V-Mo-Cr-Zr-Nb-Fe亚稳β钛合金的固溶时效处理,研究了热处理工艺对该合金组织与力学性能的影响。结果表明:该合金720℃固溶处理后,可以获得单一均匀的等轴β晶粒,为最佳固溶温度;经440~520℃时效处理后,发现时效温度对该新型合金α相析出的形态与尺寸的影响显著:在较低温度440℃时效时β基体上有针状α相析出,平均晶粒尺寸在1~2μm左右;较高温度520℃时效时,α相宽度和片层间距都增大,α相尺寸长大到3~5μm,针状α相向短棒状转化。在实验温度范围内,随着时效温度升高,合金强度降低,塑性增加。720℃固溶较低温度时效合金可获得较好的强度与韧性匹配。该合金理想的热处理工艺参数为720℃/30 min、空冷(AC)+440℃/12 h、空冷(AC),由此可获得到良好的综合性能(抗拉强度UTS=1412.8 MPa,屈服强度YS=1309.4 MPa,延伸率A=8.56%,断面收缩率Z=44.94%)。     

双级时效对近β高强钛合金冷轧薄板显微组织及力学性能的影响

对Ti-3.5Al-5Mo-6V-3Cr-2Sn-0.5Fe钛合金进行双级时效热处理,对比研究双级时效对高强β钛合金组织与性能的影响。时效温度选取650℃+450℃,研究结果表明双级时效处理对合金力学性能提升明显,650℃预时效时基体先析出较大尺寸的α相,后续的低温再时效将继续析出尺寸较小的次生α相,两种尺寸的α相共同作用下,使得双级时效的合金获得强度1 504 MPa,延伸率10.3%的优良力学性能。     

CuZn37Mn3Al2FeSi合金组织和性能的研究

采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和光学显微镜（OM）研究Cu-37%Zn-2%Mn-1.6%Al-0.7%Fe-0.7%Si合金的微观组织,测试不同时效条件下合金的微观硬度。研究结果表明：合金微观组织主要存在α相、β相和Mn5Si3相三种,其中β相为基体,α相主要分布在晶界,晶内有少量针状α相,Mn5Si3相多为六边形棒状,中心为富铁硅相。当时效温度不大于300℃时,组织中β相比例高达97.5%;在420℃×1h的时效条件下,α相比例达到实验最大值25%;当时效温度大于520℃时,组织全部为β相。合金的微观硬度也随着α相比例的增加而降低。     

高钴,镍超高强度钢的二次硬化行为

利用透射电子显微术（ＴＥＭ）研究了一种高钴、镍超高强度钢不同时效温度下的碳化物的析了过程及钢的二次硬化机制。研究结果表明，马氏体板条内和板条间开始析出合金碳化物Ｍ２Ｃ的初始回火温度为４００℃左右；４４０℃温度回火钢的二次硬化行为是由于合金碳化物Ｍ２Ｃ对尚未回复和再结晶的位错型马氏体板条弥散强化的结果；６５０℃过时效后在钢的回火组织中还发现了一种正交结构的碳化物相，其点阵常数α＝０．４４８ｎｍ，ｂ＝     

新型β钛合金时效析出相的演变及硬化

α相的析出形态和析出动力学对β钛合金的研究至关重要。本文利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、硬度测量及拉伸性能测试等分析手段,研究了一种自主设计的新型Ti-Al-V-Mo-Cr-Zr-Fe-Nb亚稳β钛合金时效过程中析出相的演变及硬化。研究表明:该合金经720℃固溶处理30 min,再经460℃时效3 h后产生点状α相连点成线现象,形成雪片状组织;12 h后,细小而致密的次生α相弥散分布于β基体中;至16 h后,长条状α相纵横交叉成大约60°夹角或以相互垂直的方式分布于β晶内。随着时效时间的延长,α析出相的尺寸和体积分数逐渐增加,α相体积分数增加引起的硬化和尺寸增加引起的软化相竞争,使得合金硬度和抗拉强度先增后降。该合金时效处理12 h后可获得优良的强度与塑性匹配:抗拉强度R_m=1393.6 MPa,延伸率A=12.56%,随后则出现过时效现象。     

β钛合金的强韧化机制分析

β钛合金的合金成分、热处理工艺和显微组织决定了合金的强韧性.β钛合金的β稳定元素和中型元素Zr可以提高合金的强度,降低断裂韧性.细小的β晶粒不能有效提高时效态β钛合金的强度,可以降低Ti-15-3合金的断裂韧性,对β-C和Ti-1023合金的断裂韧性无明显影响.时效态β钛合金的强度主要取决于时效析出的次生α相的含量和尺寸,在含有同样初生α相的情况下,细小的次生α相可以显著提高合金的强度.初生α相的粗化以及初生相从球状转变为片状会导致β钛合金塑性降低,断裂韧性提高.β钛合金的双态组织具有良好的强度、塑性和韧性的匹配.     

马氏体时效网的时效析出产物

本文采用场离子显微镜原子探针实验技术，对一种马氏体时效钢（Ｆｅ－１８．２％Ｎｉ－８．８％Ｃｏ－２．９％Ｍｏ－０．７％Ｔｉ－０．２％Ｓｉ）的时效析出产物进行了研究。实验研究了该合金在５１０℃时效４ｈ所产生析出物的形貌与成分，发现有两种金属间化合物相（Ｎｉ３Ｔｉ与Ｆｅ７Ｍｏ６型）产生时效强化，在时效组织中还存在有少量回复奥氏体。     

时效温度对TC18钛合金组织性能的影响

TC18钛合金是一种高强度、高合金化的α+β两相区合金[1],通过对该合金棒材在同一热处理制度下进行固溶后,采用不同的温度进行时效处理,从而找出时效温度对该合金组织性能的影响规律。结果表明:随着时效温度的升高,显微组织中初生α相相应增加,强度按线性降低,塑性按线性升高,冲击韧性总体呈升高趋势,但在530℃至560℃时有突变。     

少量Mn对Cu－15Ni－8Sn合金时效硬化的影响

本文对真空熔铸含Ｍｎ量为０．４６ｗｔ％的Ｃｕ－１５Ｎｉ－８Ｓｎ合金的时效硬化、形变时效使化过程及其组织变化作了研究。实验证明：（１）０．４６ｗｔ％Ｍｎ固溶于Ｃｕ－１５Ｎｉ－８Ｓｎ合金中，（２）含少量Ｍｎ的合金的时效硬化、形变时效硬化及组织变化的基本特征与不含Ｍｎ的Ｇｕ－１５Ｎｉ－８Ｓｎ合金相类似，但少量Ｍｎ延缓合金的时效、形变时效过程，增加硬化效果。     

时效工艺对Ti75合金显微组织及力学性能的影响

为了模拟Ti75合金焊接接头热影响区的组织,对其进行了β相区淬火处理。淬火后的Ti75合金为片层组织,采用不同工艺对其进行时效处理,研究了时效温度、时效时间对片层组织Ti75合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：β相区淬火后Ti75合金的屈服强度、抗拉强度随时效温度升高而降低,冲击韧性随时效温度升高先降低后升高。时效温度较低时,马氏体α′相分解为稳定的α相和β相,以弥散强化作用为主;随着时效温度的升高以及时效时间的延长,片层组织发生合并长大现象,达到一定程度时,软化作用占据主要地位。断口分析表明,淬火态断口呈现准解理平面特征,随着时效过程中软化作用的增强,解理平面上出现浅韧窝,塑性增加。     

用于飞机发动机的耐热钛合金

含有(wt%)5～6Al、2.5～4.5Sn、2～4Zr、0.75～1.25Nb、0.1～0.6Mo、0.2～0.4Si 余为 Ti的钛合金,在1010～1050℃,最好在1050℃β相区加热,在500～600℃、24h 时效。合金在800～900℃,最好在850℃再增加一次热处理。经以上工艺处理的合金具有很薄的叠层α结构,这种沉淀物经常在界面处产生。合金最好含有0.24～0.4wt%     

少量Mn对Cu—15Ni—8Sn合金时效硬化的影响

本文对真空熔铸含Ｍｎ量为０．４６ｗｔ％的Ｃｕ－１５Ｎｉ－８Ｓｎ合金的时效硬化，形变时硬化过程及其组织变化作了研究。实验证明：（１）０．４６ｗｔ％Ｍｎ固溶于Ｃｕ－１５Ｎｉ－８Ｓ合金中；（２）含少量Ｍｎ的合金的时效硬化，形变时效硬化及组织变化的基本特征与不含Ｍｎ的Ｃｕ－１５Ｎｉ－８Ｓｎ的合金相类似，但少量Ｍｎ延缓合金的时效，形变时效过程，增加硬化效果。     

电弧熔炼TA10钛合金中hcp/bcc结构结晶取向计算

通过电弧熔炼的方法制备了TA10钛合金铸锭,对铸锭通过光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）进行了一系列表征,观察了该合金铸锭的微观结构,明确了α/β两相之间的晶体学位向关系。基于合金的α/β两相的晶体常数,应用“边-边匹配”模型,确定了α/β两相的（近）密排方向及（近）密排面,计算了晶向原子间距错配度以确定可能匹配的晶向,进而计算了晶面间距错配度以确定可能匹配的晶面。最终,计算得到四种在合金α/β两相中可能存在的位向关系,对这4种可能存在的位向关系以2D不变线理论进行了进一步明确。对于明确后的位向关系,基于“边-边匹配”模型的基本原则,进行了α/β两相界面处原子模拟。铸锭中存在的位向关系属于预测计算的位向关系的一种,并且α/β两相电子衍射花样与模拟衍射斑点花样吻合较好,因而验证了“边-边匹配”模型在TA10钛合金中的适用性。     

马氏体时效钢的时效析出产物

本文采用场离子显微镜原子探针实验技术，对一种马氏体时效钢（Ｆｅ－１８．２％Ｎｉ－８．８％Ｃｏ－－２．９％Ｍｏ－０．７％Ｔｉ－０．２％Ｓｉ）的时效析出产物进行了研究。实验研究了该合金在５１０℃时效４ｈ所产生析出物的形貌与成分，发现有两种金属间化合物相（Ｎｉ＿３Ｔｉ与Ｆｅ＿７Ｍｏ＿６型）产生时效强化，在时效组织中还存在有少量回复奥氏体。     

时效处理对近β型钛合金TLM组织与性能的影响

研究了不同时效温度和保温时间对近β型钛合金TLM微观组织和力学性能的影响。结果表明,经β单相区固溶+时效处理后合金微观组织特征为:沉淀α相在晶界两侧沿一定的晶体学位向呈集束状析出,晶内也有大量沉淀α相产生。随着时效温度升高,沉淀α相尺寸逐渐增大且趋于均匀,合金强度降低,塑性增强。当时效温度从480℃升高至510℃时,强化效果最为明显,合金的抗拉强度增量达到最大值184 MPa;当时效温度从510℃升高至540℃时,抗拉强度增量最小,仅63 MPa。随着保温时间的延长,晶界附近析出的集束状α相尺寸明显增大,且在原来未析出区域也有α相产生,分布逐渐趋于均匀。在480℃下进行时效时,随着保温时间增加,合金强度增大,塑性降低;在510℃下进行时效时,合金强度和塑性随保温时间延长变化不明显;在540℃下进行时效时,随着保温时间增加,合金强度减小,塑性增强。