贵金属齿科铸造合金时效后结构和性能研究

通过对Au—Ag—Cu—Pt高含金量齿科铸造合金的研究，分析此合金的时效硬化行为，为其临床实际应用提供理论基础。试样经800℃，30min固溶处理后在350℃，500℃进行等温时效，通过金相组织观察、显微硬度测试、X射线衍射（XRD）和扫描电子显微（SEM）分析，研究了此齿科合金时效后的显微结构与性能。结果表明，该合金是典型的时效硬化型合金。长时间时效使面心立方基体α0相发生分解，最终转变为面心立方富银α2无序相和富Cu的面心正方AuCuⅠ有序相。两相以片状存在。晶界周围的片层厚，晶内的片层很薄，两者的分解方式不同。350℃短时间时效析出的AuCuⅠ有序相与基体保持共格，使基体中产生应力场，有效地提高了合金的硬度。     

金银铜合金的相结构分析

对Au-20Ag-10Cu合金进行了X射线衍射、差热分析和扫描电子显微镜观察。结果表明,合金在280~300℃时效发生有序化转变,形成AuCu有序相;在400℃时效发生调幅分解,形成富金固溶体和富银固溶体。计算获得了各物相的晶格常数,测得有序化和调幅分解反应的开始温度分别为245.4℃和321.0℃。     

Zn-Al合金中Al和Cu对α''''相和β相分解速率的影响

利用XRD研究了Al和Cu对Zn-Al合金中'α和β相分解速率的影响。结果表明,Cu元素的加入提高了'α相或β相的稳定性,减缓了时效过程中的分解速率,这是由于ε相的析出在某种程度上制约了'α相或β相的分解。ZA27合金的β相和Zn-40Al二元合金的'α相所需时间基本相同(4320min),但在时效的初期(0￣500min),β相的分解速度远远高于'α相的;而ZA40合金的'α相即使时效时间延长到10080min时仍未完成分解。ZA27合金和ZA40合金'α相或β相的分解伴随着四相反应α+ε→T'+η。     

Cu-4.5％Ti合金的固态相变特征及性能

利用透射电镜(TEM)研究了Cu-4.5%Ti合金在固溶淬火、时效阶段的固态相变特征,采用维氏硬度计和FQR7501涡流导电仪测试了合金在400～500℃时效不同时间后的硬度和导电率。结果表明:合金在固溶淬火时就已发生了调幅分解和有序化,时效初期过渡态的1/4{1 1/2 0}有序化Cu_3Ti相连续转变为具有D1a结构的β′-Cu_4Ti有序相。经高温长时间的时效后,部分亚稳态的β′-Cu_4Ti有序相最终转变为平衡态的β-Cu_4Ti相。此亚稳、共格、有序的棒状β′-Cu_4Ti相使合金获得了最大的硬度,而调幅组织和β′-Cu_4Ti相在时效的早期对合金的强化贡献巨大。500℃时效2 h后,合金的硬度和电导率分别为290 HV0.3和9%IACS。     

新型建筑工程用Al-Cu-Mn铝合金热处理试验研究

利用铝合金淬火热处理炉、真空烘干箱、万能拉力机、金相显微镜、透射电子显微镜等设备研究了在不同热处理制度下新型建筑用Al-Cu-Mn热挤压变形铝合金的微观组织和力学性能。结果表明,该Al-Cu-Mn合金最佳固溶热处理温度为543℃。随着时效保温时间的增加,抗拉强度先升高后下降,保温14 h时,铝合金最高抗拉强度达到480MPa。此时,合金的微观组织主要由α-Al、T相和Al2Cu组成,时效析出强化相主要由θ'相和θ'相组成。该合金最优热处理工艺制度为543℃×45 min+175℃×14 h。     

固溶时效热处理对A286合金组织演变规律的影响

对A286铁基高温合金进行固溶温度+时效两段式热处理工艺优化研究。采用固溶热处理制度为930~1020℃/4 h/WC,固溶时间为0~4 h。合金时效研究采用640~790℃/4 h/AC热处理;在时效温度730℃条件下,研究0~16 h时效时间对合金组织及性能的影响。结果表明:随着固溶温度上升和时间延长,合金晶粒尺寸有一定程度长大,但硬度逐渐下降;随着时效温度提高及时间延长,合金的硬度先升高而后降低;在固溶热处理过程中,合金随着固溶处理温度提高及时间的延长,γ'相回溶入基体;当固溶后的时效温度提高至700℃才析出γ'强化相;随着时效时间延长,析出的γ'强化相发生粗化;合金时效γ'强化相粗化过程符合Ostwald熟化长大规律,计算值与实际值相关系数大于97%;同时,确定了最佳的热处理工艺制度。     

热处理对TLM钛合金管材组织及力学性能的影响

采用规格为Ф4.0 mm×0.3 mm冷轧TLM(Ti-25Nb-3Zr-3Mo-2Sn,TLM))合金细径薄壁管材,分别在660,720℃进行固溶处理以及对720℃固溶态管材在510℃进行时效处理,利用金相显微镜、XRD、室温拉伸及断口观察分析了固溶、时效对管材组织、力学性能的影响。不同固溶态管材均为等轴组织,随着固溶温度升高,平均晶粒尺寸增大。相变点以上的固溶组织由β相和α'相组成,相变点以下固溶组织还有少量α相。时效过程中,针状的α相在晶界析出更快,合金相变化过程为β+α'→β+α'+α→β+α,时效时间大于3 h时,α相的析出使应力-应变曲线的"双屈服"特征减弱;随着时效时间的延长,抗拉强度、屈服强度及弹性模量升高,而延伸率降低。综合分析表明:720℃+510℃,3 h时效态具有较好的综合力学性能。     

时效处理对AuCuNi合金的微观结构及力学性能的影响

AuCuNi合金常用在各种低电压轻负荷的滑动电接触环境中做电刷、导电环材料,在时效过程中发生无序-有序相变使得合金硬度显著提高。通过显微硬度测试、X射线衍射分析(XRD)以及透射电镜(TEM)显微分析等方法,研究了不同温度和不同时间时效条件下Au-32Cu-13Ni合金的微观结构及力学性能的变化规律。结果表明,200~250℃温度范围内合金获得的时效硬化效果最佳;250℃时效处理1.5 h后,合金发生α0→AuCuI有序相变,且随着时效时间增加,有序相持续析出,晶格畸变减低,基体α0峰位回归Au(200)的标准峰位附近;经TEM分析确认,合金在250℃下时效5天后析出了具有四方结构的AuCuI(L10)有序相,且在有序化的过程中可能形成孪晶。     

固溶时效对TC4合金组织与性能的影响

研究了不同固溶温度以及不同时效温度下TC4合金的相结构以及微观组织形貌。结果表明,在930℃即双相区固溶后,TC4合金主要是由层片状的α相、针状α'马氏体相和部分β相组成;而在1030℃即β单相区固溶以后,合金则主要由密集的针状α'马氏体相和β组成;对不同固溶温度下的合金样品进行不同温度时效处理,针状α'马氏体相完全分解形成α相和β相,同时,随着时效温度的升高,α层片的厚度也逐渐增大。     

560 ℃时效处理对GH4145合金螺栓组织的影响

研究了GH4145合金螺栓560 ℃时效处理后,显微组织、晶粒尺寸及γ'相形态的变化。试验结果表明：供货态GH4145合金螺栓560 ℃时效处理50 h,小尺寸晶粒数量显著增多,碳化物析出相数量有所减少,析出大量细小的球状γ'相;相对于时效处理50 h试样,时效100 h小尺寸晶粒和细小的球状γ'相显著长大;时效时间延长晶粒尺寸基本保持不变,球状γ'相最终达到尺寸均一化;时效过程中方形γ'相逐渐分解直至消失。