Al-Si-Mg-B-Sr合金的均匀化退火工艺

对铸态Al-Si-Mg-B-Sr合金进行了不同温度和不同保温时间的均匀化退火处理,采用显微组织观察、硬度测试、导电率测试等手段研究了不同均匀化退火工艺对Al-Si-Mg-B-Sr合金组织、硬度与导电率的影响。结果表明,铸态合金组织存在一定偏析现象。经过550℃×9 h均匀化退火的合金组织均匀,偏析基本消除。随着均匀化退火时间的延长,合金的硬度先升高后降低,导电率逐渐升高。550℃×9 h均匀化退火的Al-Si-Mg-B-Sr合金的硬度最高,为74.5 HV0.5;550℃×15 h均匀化退火的合金的导电率最高,达到55.9%IACS。     

细晶W-Cu材料的导电性能

以喷雾干燥-氢还原W-10%Cu(质量分数)、W-20%Cu、W-30%Cu细晶复合粉末为原料,制备工字型拉伸样,并对粉末成分、烧结温度、保温时间对电导率的影响进行研究。结果表明:3种合金中,在1420℃时W-10%Cu和W-20%Cu的相对密度较大,达99.1%;在1380℃时W-30%Cu出现明显的致密化,相对密度最大,达98.7%。1420℃烧结1.5h后材料电导率达到最大,W-10%Cu、W-20%Cu、W-30%Cu的导电率分别为19、25、30MS/m,分别超过GB/T8320—2003的21.8%、27.2%、23.6%。     

基于SPS工艺制备的W-25 mass%Cu复合材料的组织与性能

采用放电等离子烧结(SPS)制备了W-25 mass%Cu复合材料，研究了烧结温度(900、950、1000、1050℃)对W-25 mass%Cu复合材料微观组织和性能的影响规律，重点研究了其耐电弧烧蚀行为。结果表明：采用SPS工艺制备的W-25 mass%Cu复合材料的组织分布均匀；随着烧结温度的升高，复合材料的致密度、导电率和硬度呈现出先增加后减小的趋势。当烧结温度为1000℃时，W-25 mass%Cu复合材料的综合性能最佳，其致密度、导电率和硬度最高，分别为96.7%、42.86%IACS和205.5 HB;压缩强度和断裂应变取得最大值，分别是875 MPa和26%。W颗粒的动力学生长行为研究结果表明晶格扩散是W颗粒长大的主导机制。在电弧烧蚀过程中，随着烧结温度的升高，W-25 mass%Cu复合材料表面的侵蚀区域先变小后增大、烧蚀坑逐渐变浅、烧蚀坑直径变宽。与900℃烧结制备的W-25 mass%Cu复合材料相比，1000℃烧结制备的W-25 mass%Cu复合材料的烧蚀坑直径扩大了47.3%,烧蚀坑深度降低了50%。     

W-75%Cu复合材料的高温变形行为及加工图

利用Gleeble-1500D热模拟试验机,在温度650~950℃、应变速率0.01~5s-1、总应变量0.7的条件下,对W-75%Cu复合材料高温塑性变形行为及其热加工图进行研究和分析。结果表明:W-75%Cu复合材料高温流动应力-应变曲线主要以动态再结晶为特征,峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加;在真应力-应变曲线基础上,建立的W-75%Cu复合材料高温变形本构模型较好地表征了其高温流变特性;同时,利用W-75%Cu复合材料DMM加工图分析其变形机制和失稳机制,可确定其热加工工艺参数应优先选择变形温度800~950℃、应变速率0.01~0.1s-1。     

Cu-12.8%Fe复合材料的形变热处理工艺和性能

研究了Cu-12.8%Fe复合材料形变热处理时退火温度和形变量对复合材料微观组织、导电率及抗拉强度的影响。结果表明,退火温度的升高,Fe纤维逐渐出现弯曲、断开等再结晶现象,退火处理后进一步拉拔可以增加纤维的连续性,恢复纤维的拉拔特征,且Fe纤维较退火处理后纤维细小;随形变量的增加,复合材料的抗拉强度逐渐增加,导电率逐渐降低,450℃×1 h退火处理后复合材料的加工硬化率增加最为显著,且450℃退火处理后形变至减面率为81.6%时,抗拉强度与导电率分别增加了10%和5%。对比研究表明450℃是较好的退火处理温度,获得的较优综合匹配性能分别为615 MPa/59.5%IACS（450℃×1 h,η=8.19）、1008 MPa/53.3%IACS（450℃×1 h,η=9.93）,并分析了其原因。     

退火温度对Ni47Ti44Nb9合金冷轧板组织与性能的影响

采用金相显微镜、电子背散射衍射（EBSD）、维氏硬度计、差示扫描量热仪（DSC）和电阻-温度测量仪,研究了不同温度（300~900 ℃）退火1 h对Ni₄₇Ti₄₄Nb₉合金冷轧板的微观组织、力学性能及相变行为的影响。结果表明,当热处理温度低于400 ℃时,材料硬度值变化不明显,合金未发生马氏体相变;当退火温度为400 ℃时,硬度值显著下降,合金开始发生再结晶;当退火温度在500~800 ℃时,随着温度升高,再结晶越充分,马氏体相变温度越高,相变焓增加。800 ℃退火1 h后,合金基本完成再结晶,晶粒尺寸约11 μm;当退火温度升高至900 ℃,晶粒出现长大现象,晶粒尺寸增加至20 μm。     

固溶时效对Cu-4Ni-2Sn-Si合金组织及其性能的影响

采用OM、XRD、导电率和硬度测试等分析方法研究了固溶时效工艺对Cu-4Ni-2Sn-Si合金的显微组织及性能的影响。结果表明,热轧态Cu-4Ni-2Sn-Si合金中未溶解的第二相Ni2Si颗粒随着固溶温度的升高逐渐回溶,且发生再结晶,再结晶晶粒逐渐长大。当温度升高至900℃时,第二相粒子基本回溶到合金基体中。经时效处理后,合金的硬度受到析出相与再结晶的交互作用的影响。当时效温度低于450℃时,硬度值随时效时间的延长呈现先增大后减小的趋势;而时效温度升高至500℃时,合金硬度值随时效时间的延长而逐渐下降。而导电率则随时效时间的延长一直保持增大的趋势。热轧态Cu-4Ni-2Sn-Si合金经900℃×1 h固溶处理+68%冷轧变形+450℃×6 h时效处理后获得较优的综合性能,其硬度值为225 HB,导电率为24.5%IACS。     

时效对Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金组织和性能的影响

研究了时效温度和时效时间对不同冷变形条件下Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金组织和性能的影响.结果表明,Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金经900 ℃×1 h固溶处理和不同预冷变形,在450 ℃和500 ℃时效处理,第二相呈弥散分布,能获得较高的显微硬度与导电率,析出相为Ni2Si相.当变形量为80%、时效温度达到500 ℃时,其显微硬度达到252 HV0.1,导电率达到45%IACS;合金经40%变形、450 ℃×4 h时效处理后,其抗拉强度达到680 MPa.     

稀土Al-Mg-Si合金导线的热处理与性能研究

采用稀土微合金化和热处理相结合的方法制备出了高强高导电率的铝合金导线,研究了均匀化退火温度和时间、时效温度和时间对合金显微组织、力学性能和导电性能的影响,优化了均匀化退火和时效热处理工艺。结果表明:相对于铸态合金,均匀化退火态合金的硬度降低而导电率提高;随着均匀化退火温度的升高和均匀化退火时间的延长,合金的显微硬度逐渐降低而导电率不断提高,适宜的均匀化退火工艺为570℃/8 h;随着时效温度的提高,导电率达到标准所需的时间缩短,而抗拉强度达到标准的时间先增加而后减小;稀土铝合金导线适宜的时效热处理工艺为190℃/9 h,此时铝合金导线的抗拉强度为242 MPa、导电率为60.2%IACS。     

Ag对Cu-10Fe-0.15Zr原位复合材料微观结构及性能的影响

研究了Cu-10Fe-0.15Zr、Cu-10Fe-2Ag-0.15Zr合金微观组织及性能。测定了在不同条件下试验合金的强度和电导率;并利用扫描电镜对材料的微观组织结构进行了观察和分析。结果表明：Cu-10Fe-0.15Zr、Cu-10Fe-2Ag-0.15Zr原位复合材料经（450~500）℃×1 h的最终退火处理,可获得较好的导电性和强度。热稳定性测试表明进行固溶处理后的形变Cu-10Fe-0.15Zr、Cu-10Fe-2Ag-0.15Zr原位复合材料抗软化温度能提高到450~500℃左右。当退火温度低于500℃时,导电率随着温度的升高而升高,而当温度高于这个温度,导电率逐渐下降。Cu-10Fe-2Ag-0.15Zr形变原位复合材料中间退火温度在450℃左右时,可获得最佳的综合性能,抗拉强度1056 MPa、导电率75%IACS、抗软化温度高于450℃。Cu-10Fe-2Ag-0.15Zr合金中添加微量合金元素Ag可使材料的极限抗拉强度增大,并改善材料的热稳定性,但导电率略有提高。     

电线电缆用Al-Fe-Cu-0.25La-Zr耐热合金的导电性能

采用导电率测试仪、万能拉伸试验机、光学显微镜等分别测试了Al-Fe-Cu-0.25La-Zr合金的导电率、抗拉强度、伸长率等性能指标及显微组织,研究了电线电缆Al-Fe-Cu-0.25La-Zr合金在不同退火工艺下的导电性能与力学性能。结果表明,合金在350 ℃×2 h退火时达到导电率峰值62.8%IACS,抗拉强度为101.5 MPa,伸长率为32.4%;在300 ℃退火2 h时导电率达到62.1%IACS,抗拉强度为125.0 MPa,伸长率为13.4%。合金在300 ℃×(4~10) h退火期间,合金的导电率维持相对稳定,且高于350 ℃×(4~10) h,说明合金在300 ℃时具有更好的耐热稳定性。Al-Fe-Cu-0.25La-Zr合金最优的退火工艺为300 ℃×2 h,此工艺处理后的合金线材符合对电线电缆电学性能与力学性能的标准要求,且可以降低生产成本。     

退火温度对SP-700钛合金板材显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜和室温拉伸实验机研究退火温度对SP-700钛合金板材显微组织和力学性能的影响。结果表明:退火温度低于760℃时,显微组织没有显著变化;退火温度为780℃时,显微组织由等轴状以及条状α相和β转变组织组成;退火温度为800~840℃时,显微组织由等轴α相和β转变组织构成;当退火温度升高至900℃时,显微组织由粗大的β相转变组织组成。室温拉伸实验表明:退火温度低于800℃时,抗拉强度变化不大,屈服强度和伸长率逐渐升高;当退火温度为800~840℃时,抗拉强度和屈服强度逐渐升高,伸长率逐渐下降;在740~820℃退火,纵横向抗拉强度和屈服强度的差异随着退火温度的升高而减小,纵横向伸长率差异先减小后增大。     

高纯金属钪的退火工艺

采用硬度测量和光学显微镜观察,研究了不同退火温度对锻压加工后高纯金属钪硬度和微观组织的影响。结果表明,在相同退火时间下,随着退火温度的提高,金属钪的平均晶粒度总体呈上升趋势,硬度先降低后趋于平稳。当退火温度低于725 ℃时,回复再结晶过程相对缓慢,平均晶粒度增长有限,而硬度随退火温度的升高持续降低,在725 ℃时达到最低点;高于725 ℃时,退火温度越高平均晶粒度越大,硬度已经趋于稳定不随退火温度的升高而变化。故高纯金属钪最佳退火工艺为725 ℃×30 min。经725 ℃×30 min退火后,锻压加工后的高纯金属钪达到完全退火态,晶粒均匀,平均晶粒尺寸为135 μm,硬度值由退火前的169.5 HV2下降至退火后的129.6 HV2。     

固溶时效对Al-0.2Ni铝合金组织和性能的影响

通过硬度和导电率测量并采用金相显微镜、扫描电镜等分析技术,研究了不同固溶时效处理对Al-0.2Ni铝合金的组织和性能的影响。结果表明:Al-0.2Ni铝合金经600℃×12 h固溶+250℃×10 h时效处理后的组织和硬度最好,在此工艺处理下,Al-0.2Ni合金的硬度和导电率分别是30.883 HV、62.16%IACS。在固溶处理时,粗大的含Ni初生相大部分回溶,晶粒未发生粗化。固溶后200~400℃时效处理,合金的硬度峰值随着时效温度的增高而先升后降,在250℃时效时,随着时效时间的延长,Al-0.2Ni合金的硬度先增后减,而导电率略有升高。     

双级时效对Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响

采用透射电镜(TEM)、显微硬度计、电导仪等研究了单级与双级时效处理对Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响。结果表明:与单级时效相比,双级时效处理的Al-Zn-Mg-Cu合金硬度有所降低,导电率明显提高。双级时效的终时效温度为140～180℃,终时效时间在8～14 h,随着时效温度的升高和时效时间的增加,合金试样的硬度均逐渐降低,导电率均逐渐升高。Al-Zn-Mg-Cu合金经475℃×4 h的固溶处理后,再进行120℃×8 h+160℃×12 h双级时效后,试样导电率达到37.6%IACS,比120℃×24 h单级时效处理试样的导电率提高了25.8%。     

W-50%Cu复合材料的高温变形行为及加工图

利用Gleeble-1500热力模拟试验机,在温度为650～950℃、应变速率为0.01～5 s-1、总应变量0.7的条件下,对W-50%Cu复合材料高温塑性变形过程中的动态再结晶行为及其热加工图进行了研究和分析。试验结果表明：W-50%Cu复合材料高温流动应力-应变曲线主要以动态回复和动态再结晶软化机制为特征,峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加;在真应力-应变曲线基础上,建立的W-50%Cu复合材料高温变形本构模型较好地表征了其高温流变特性;同时,利用W-50%Cu复合材料DMM加工图分析了其变形机制和失稳机制,可确定其热加工工艺优先选择变形温度650～700℃、应变速率1～5 s-1或变形温度850～950℃、应变速率0.01～0.1 s-1。     

Cu-Mg-Te-Y合金退火工艺研究

研究了退火温度和退火时间对冷轧变形后的Cu-Mg-Te-Y合金组织及性能的影响。结果表明:Cu-Mg-Te-Y合金在冷轧变形后,显微组织呈纤维状,内部晶粒取向改变,硬度提高,导电率降低;经过退火处理后,铜合金硬度下降,导电率回升,提高退火温度可明显提高合金伸长率;随退火时间延长,Mg原子从晶格中脱出,通过位错等扩散通道,在Cu2Te相周围偏聚,使导电率提高,但再结晶新晶粒的出现,晶界增多,使导电率降低,综合作用使合金的导电率明显提高;退火温度在360~390℃,退火时间1 h以内时,Cu-Mg-Te-Y合金可以得到最佳的综合性能。     

热处理工艺对Cu-Ag-Cr合金性能的影响

研究了不同固溶温度、时效参数和变形量对Cu-0.1Ag-0.61Cr合金性能的影响.结果表明合金显微硬度随固溶温度升高而降低,导电率反而升高.合金经980℃×20 min固溶后,在480℃时效1 h可获得较高的导电率和硬度.时效前对合金加以冷变形可以显著提高其显微硬度,合金经60%变形后在480℃时效30 min时,可获得良好的综合性能.     

退火工艺对含铒5A06铝合金组织性能影响

对含铒5A06铝合金进行75~450℃,1h退火处理和75、150、200、250、275、300、400、470℃的从0.5~100h退火处理,并对退火后的合金进行硬度测试、光学显微镜分析、扫描电镜分析,发现退火温度对合金组织性能影响显著,退火时间对合金影响较微小。进行不同温度1h退火时,在75℃退火,合金硬度少量下降;在125~250℃温度退火,随退火温度增加合金硬度下降趋势较缓,耐腐蚀性普遍较低;在250~275℃退火后,合金硬度大幅下降,降幅达28%,但耐腐蚀性能显著提高;275℃以上温度退火,合金硬度变化趋于稳定。进行不同时间退火时,合金在小于200℃和大于275℃时硬度随时间的变化不明显,合金在任一温度下退火0.5h即可完成主要的组织性能转变,退火100与0.5h的合金组织性能差异不大,但在200~275℃区间内,随退火时间延长合金硬度连续下降,250℃退火时合金硬度随时间的延长下降最为明显。在本实验不同退火工艺下合金硬度HV均不小于850MPa。     

钛-钢扩散复合界面组织与结合强度

将钛管、钢管利用冷拔-内压扩散法制备了内包覆钛-钢复管.用扫描电镜、能谱分析、X-光衍射和拉剪试验等方法,研究了扩散退火温度与时间对钛-钢扩散复合界面附近组织、成分和界面剪切强度的影响.结果表明,该制备方法可使钛-钢实现冶金结合;界面剪切强度随扩散温度升高先增加后减小;750-800℃×0.5h扩散退火界面剪切强度最高,可达210MPa左右;扩散退火中Fe、Ti原子发生了互扩散;界面上有TiC形成;750℃×0.5 h扩散退火试样断口未检测到TiFe、TiFe2相;900-950℃×0.5h扩散退火钢侧出现柱状晶区,钛侧出现无晶界晶区与针状马氏体晶区.