Cu-Ni-Si合金的时效强化机制分析

分析了Cu-3．2Ni-0．75Si-0．30Zn合金在时效过程中显微硬度的变化规律。结果表明，合金在500℃时效时可以获得最大显微硬度，而550℃时效时可以获得最高导电率。分析表明，该合金的强化效果主要取决于析出第二相体积分数以及第二相颗粒半径；第二相体积分数接近平衡态以前，第二相的析出对强化效果起主要作用；而体积分数接近平衡态以后，第二相颗粒的长大则成为导致强化效果降低的主要因素。     

铸态Mg-8Li-xZn-yGd(x=1,2,3,4;y=1,2)合金的显微组织与力学性能（英文）

通过真空熔炼方法制备铸态Mg-8Li-xZn-yGd(x=1,2,3,4;y=1,2;wt%)合金,并对合金的显微组织和力学性能进行研究。结果表明:随着Zn含量的增加,W相(Mg_3Zn_3Gd_2)的体积分数增加,而Mg_3Gd相的体积分数减少。Mg-8Li-xZn-lGd合金强度的提高是因为随着锌含量的增加,细小片状W相的第二相强化以及Zn的固溶强化。随着钆含量的增加,Mg-8Li-4Zn-yGd合金的强度降低,这是因为形成粗化和不连续网状的W相。Mg-8Li-4Zn-1G合金表现出最优的综合性能,屈服强度为154.7MPa、抗拉强度为197.0MPa、伸长率为12.4%。另外,对合金的时效行为进行研究。     

热处理对体育器械用钛合金组织与力学性能的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射分析(EBSD)、X射线衍射分析(XRD)等手段,对锻造态和固溶时效态Ti合金的显微组织、物相组成和力学性能进行了分析。结果表明,锻造态的Ti合金中主要含有α相和β相,而固溶态Ti合金由单一β相组成;随着时效温度的升高,Ti合金中的次生α相的体积分数减小,而宽度增大;时效处理后Ti合金的强度比固溶态有所增加,而塑性有所降低;随着时效温度的升高合金的抗拉强度和屈服强度减小,而断后伸长率和断面收缩率增加。     

挤压态Mg-Dy-Cu合金板材的显微组织及时效硬化行为

采用X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电镜、透射电镜及显微硬度计等研究挤压Mg-2Dy-0.5Cu(摩尔分数,%)合金板材的显微组织及时效硬化行为。结果表明:铸态合金主要由α-Mg枝晶、分布在枝晶间片层状的18R-LPSO相以及少量不规则的MgDy_3颗粒相组成。挤压后,合金发生动态再结晶,粗大的LPSO相碎化并沿挤压方向排列,少量细小片层状的14H-LPSO相在再结晶的α-Mg晶粒内析出。随着时效时间的增加,14H-LPSO相的体积分数逐渐增加并粗化,合金的硬度增加且在72 h达到峰值。合金峰值硬度的产生主要归结为高体积分数14H-LPSO相的析出强化。     

过冷轧制AA6061铝合金的显微组织与力学性能（英文）

对时效硬化AA6061铝合金分别进行过冷轧制(CR)、室温轧制(RTR)后的显微组织与力学性能进行研究。通过差热分析(DSC)、电子背散射衍射技术(EBSD)、透射电镜(TEM)、维氏硬度测试、拉伸测试等分析手段对轧制态和时效态的合金进行分析。结果表明:AA6061铝合金经CR处理后,第二相析出序列发生改变。合金在过冷轧制中形成大量位错,并发生缠结形成超细晶粒结构,使得峰值时效下第二相粒子在铝基体中更加细小弥散分布。经过冷轧制后轧制态和峰值时效态下的AA6061铝合金强度和塑性较室温轧制态合金的都有很大提高。     

时效工艺对Ti-Ni-V形状记忆合金显微组织和超弹性的影响

采用TEM和拉伸实验研究经300、400和500℃分别时效0.5-100 h后,时效温度和时效时间对Ti-50.8Ni-0.5V(摩尔分数,%)形状记忆合金室温显微组织和超弹性(SE)的影响。结果表明,时效温度对合金析出相形貌和SE特性的影响比时效时间显著。随时效温度的升高,合金中Ti3Ni4析出物形态由颗粒状向针状再向粗片状演变,合金的应力诱发马氏体相变临界应力(σM)降低,SE特性变差。300℃时效态合金的σM最大,SE最好;500℃时效态合金的σM最小,SE最差。随时效时间的延长,300℃时效态合金的SE特性稳定,σM和超弹性能耗降低;400和500℃时效态合金的超弹性残余应变增加,SE特性逐渐消失。     

断续时效工艺对7N01铝合金组织性能的影响

采用透射电子显微镜,维氏硬度计和电子万能试验机研究了断续时效工艺对7N01铝合金的时效硬化行为、力学性能和显微组织的影响。研究结果表明：T5I4态合金晶内析出相平均粒径及体积分数均远小于T5及T73态合金的,其晶界析出相为连续分布的细密点状相,且无明显无沉淀析出带,最终使合金获得较好的室温拉伸性能。当合金在T5I4断续时效基础上再进行第三级高温再时效,到达峰时效(T5I6态)后,其室温拉伸性能再次提升。当在T5I6断续时效的基础上继续时效达到过时效(T5I7态)后,合金的强度与T5I6态相比有所降低,但依然高于T5I4态及T5、T73态样品的。     

热机械处理对β钛合金组织性能的影响

系统研究了不同变形状态(锻造φ38 mm和热轧φ17 mm、φ13 mm)及固溶冷却方式(水冷、空冷)对新型β钛合金固溶+时效热处理显微组织及力学性能的影响。结果表明:锻态合金变形量小,固溶时效处理后次生α析出相较轧态合金的细小致密,析出相体积分数更高,因此强度比轧态高90 MPa。固溶水冷+时效合金因其冷却速度较空冷快,晶界更清晰、晶内干净,但存在析出不均匀现象,固溶后冷却方式(水冷或空冷)对热轧态合金强度影响不显著。研究固溶冷却方式的影响时应综合考虑试样尺寸和合金元素含量的影响。     

时效制度对新型Al-Zn-Mg-Cu铝合金力学及抗剥落腐蚀性能的影响

采用常温拉伸、硬度测试、电导率测试、极化曲线、剥落腐蚀实验、金相显微镜和透射电镜等分析测试方法研究了三种时效制度(T6、T7、RRA)对Al-5.0Zn-3.0Mg-1.0Cu-0.1Zr铝合金组织和性能的影响。结果表明:T6和RRA态合金较T7态合金,其晶内析出细小弥散且体积分数较高的沉淀强化相η'相,因此强度与硬度更高;而T7和RRA态合金较T6态合金导电率更高,且其晶界析出粗大、不连续η相,其抗剥落腐蚀性能更优。RRA态合金在保持了较高强度与硬度的同时,也具有较高的抗剥落腐蚀能力。     

Zn含量对铸态Mg-Dy合金显微组织和力学性能的影响

研究添加不同含量Zn对铸态Mg-2Dy(摩尔分数,%)合金显微组织、时效行为和力学性能的影响。结果表明:Zn含量为0.5%和1%(摩尔分数)时,铸态合金中分别析出片层状具有18R类型长周期有序(LPSO)结构的Mg12Zn Dy相和粗大的Mg3Zn3Dy2相;同时,Zn的添加细化了合金的晶粒;固溶处理后,LPSO相由18R类型转变成沿晶内分布的细条状的14H类型,新的(Mg,Zn)x Dy相形成,且Mg3Zn3Dy2相的体积分数减小;添加0.5%Zn有效地增强了合金的时效硬化行为,提高了合金的室温和200℃的拉伸强度。     

分级时效对新型Al-Cu-Li合金组织与性能的影响

通过力学性能和显微组织检测分析,研究了分级时效工艺对新型Al-Cu-Li合金组织与性能的影响。结果表明：经先高温后低温的双级时效处理和先低温后高温再低温的三级时效工艺处理的合金强度均比T6态的高,但比T8态的稍低;对于先高温后低温的双级时效制度,合金在165℃高温时效析出了δ′、θ′、T1相和σ相,然后,在130℃二次时效后析出大量细小弥散针状强化相,从而提高了合金的强度;对于先低温后高温再低温的三级时效工艺制度,在150℃预时效形成GP区和过渡相,从而在165℃时效析出了较多的第二相,经130℃的第三级时效后析出了细小的第二相,从而使合金具有较好的综合力学性能。     

Mg-3Nd-0.2Zn-0.4Zr合金的显微组织与力学性能

对Mg-3Nd-0.2Zn-0.4Zr(NZ30K)合金铸态、固溶态(T4)和时效态(T6)的显微组织、室温力学性能和断裂行为进行了研究。研究结果表明,NZ30K合金铸态时由α-Mg与分布在晶界的Mg12Nd相组成;固溶处理态时由过饱和α-Mg固溶体和晶粒内部细小的含Zr化合物组成;时效处理态时细小片状析出相从棱柱面析出,同时晶粒内部细小的含Zr化合物仍然存在。不同的时效处理工艺下时效析出相种类不同,200℃峰值时效态时为β″亚稳相,250℃×10h时效态时为β′亚稳相。合金经过200℃峰值时效处理后具有最佳的室温力学性能,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为142MPa、305MPa、11%。合金的断裂方式与其状态有关,铸态合金以沿晶断裂为主,固溶处理态和200℃峰值时效态合金以穿晶解理断裂为主,250℃×10h时效态合金为穿晶和沿晶混合型断裂。     

接触导线用Cu-Cr-Zr合金的组织性能

采用硬度计、涡流导电仪、扫描电镜和透射电镜等手段,对铸态和时效态Cu-xCr-0.15Zr(质量分数,%,x=0.8～2.0)合金进行了硬度、电导率和显微组织分析。结果表明,时效态Cu-xCr-0.15Zr合金的硬度和电导率明显高于铸态;当Cr含量从0.8%增加至2.0%时,时效态Cu-xCr-0.15Zr合金的硬度、抗拉强度和电导率都呈先增加后减小的趋势,在Cr含量为1.0%时合金电导率、硬度(HB)和抗拉强度分别为48.37 MS/m、138和617 MPa。这主要与固溶和时效热处理后,Cu-Cr-0.15Zr合金中弥散析出了起第二相强化作用的纳米级CuZr_2相和Cu_5Zr相有关。     

导线用高强度高导电性铜-铬合金的热处理和性能研究

高强度高导电性铜-铬合金是一种接触导线用铜合金,含0. 79%Cr、0. 11%Zr、0. 06%La和0. 06%Y(质量分数)。研究了铸态、固溶态、时效态和冷轧后时效态铜-铬合金的显微组织、硬度和导电性能。固溶处理工艺为950℃×60 min水冷,时效温度为400～600℃,时效时间0～360 mm,冷轧变形量20%～80%。结果表明:铸态铜-铬合金的组织为黑色Cr相和含钇和镧的亮白色Cu5Zr相;固溶处理后Cu5Zr相基本回溶于基体,黑色Cr相细小弥散;经60%冷轧变形的合金晶粒沿轧制方向拉长,尺寸约为400μm;时效时间相同,随着时效温度的升高,合金的硬度和电导率均提高;与未经冷轧的时效态铜-铬合金相比,经冷轧变形并时效的合金达到最高电导率的时效时间较短,且冷轧变形60%随后500℃时效60 min的合金硬度明显高于未经冷轧、500℃时效360 min的合金;冷轧变形60%、500℃时效60 min的铜-铬合金中有高密度位错和位错缠结,弥散的纳米级第二相与基体保持共格关系,使合金强化。     

喷射沉积过共晶AlSiCuMg合金的时效行为和力学性能

利用扫描电镜(SEM+EBSD)、透射电镜(TEM)、硬度测试以及室温拉伸实验研究了喷射沉积过共晶AlSiCuMg合金的时效组织演变规律及力学性能。结果表明：随时效时间的延长，喷射沉积AlSiCuMg合金的硬度先增加后降低；随着时效温度的升高，合金硬度达到峰值所需时间分别为24 h (170℃)、2 h(185℃)和0.5 h (200℃)。合金经185℃时效0.5 h后，在位错处可观察到非均匀析出的细小针状θ″相。在(185℃, 2 h)峰时效状态下，析出相包含细针状θ″相和点状Q′相，同时存在粗针状θ′相。峰时效硬度约为91HRB，比挤压态提高了近72%。合金经185℃时效28 h后，θ′相体积分数明显增加。合金经185℃时效48 h后，析出相演变为粗大的板条状θ相和方块状Q相；过剩Si相开始析出，同时在与入射轴垂直的晶面上观察到包围Si相的粗大盘片状富Cu相。合金经185℃时效56 h后，θ相和Q相演变为粗大椭球状。合金的硬度下降至约80HRB。喷射沉积AlSiCuMg合金的时效析出惯序为：过饱和固溶体→GP区→θ″+Q′→θ′+Q′→θ+Si+Q′→θ+Si+Q。合金的峰值时效...     

时效处理对镍基单晶高温合金显微组织和硬度的影响

针对不同γ′相体积分数(30%和60%)、经不同时间时效后(0、100、500和1000 h)的镍基单晶高温合金,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM),并结合纳米压痕试验研究了时效处理对镍基单晶高温合金微观结构和硬度的影响。结果表明,随着时效时间的增加,合金γ′相尺寸逐渐增大。γ′相体积分数为30%和60%的合金中γ′相的形态分别为球形和立方形,γ′相的形态并未随着时效时间增加而发生明显变化;同时,由于60%γ′相体积分数的合金难熔元素含量较高,在时效处理过程中产生了TCP相。时效后,两种沉淀体积分数的合金都呈现出显著的硬化效应,分析认为γ′相强化机制未发生转变。合金在压痕周围的堆积高度随着时效处理时间的增加逐渐增高,而堆积影响的范围逐渐减小。     

热处理对挤压态Mg-6Gd-5Y-1Zn合金组织与性能的影响

通过对Mg-6Gd-5Y-1Zn(质量分数,%)合金在固溶和时效处理状态下显微组织和力学性能的研究发现,α-Mg基体、沿挤压方向分布的条状18R-LPSO相、少量的Mg₂₄(GdYZn)₅ 相以及细层片状的14H-LPSO相构成了挤压态合金的组成相。挤压态合金经固溶(T4)处理后,一部分18R-LPSO相溶入基体,并且基体中的14H-LPSO相伸长同时粗化。挤压态合金经过固溶加时效(T6)处理后,大量β′相从α-Mg基体中析出。T6态合金的室温力学性能最好,其屈服强度、抗拉强度及伸长率分别为272 MPa、406 MPa和6.1%。β′相沉淀也发生在挤压态合金的直接人工时效(T5)处理过程,但相比于T6处理,14H-LPSO相和β′相在基体中的体积分数均偏低。     

微量Ge对Al-1.5Cu-4.0Mg合金时效行为及微观组织的影响

采用显微硬度测试、拉伸实验、X射线衍射分析和透射电镜观察,研究微量Ge对低Cu/Mg比Al-Cu-Mg合金的时效特性及微观组织演变的影响.结果表明:在Al-1.5Cu-4.0Mg(质量分数,％)合金中添加少量Ge能加速合金的时效进程、提高合金的时效硬化和强化效果,添加0.25％Ge(质量分数)的合金时效强化效果优于添加0.5％Ge合金的;微量Ge的添加能促进Al-1.5Cu-4.0Mg合金中T相的均匀形核析出,并使之细小弥散分布;微量Ge能降低缺陷浓度,抑制S相非均匀形核,导致S相析出的体积分数略微减低.     

挤压Mg-(8,11)Al-Mn-Y-Gd-La合金的显微组织和力学性能

研究了添加稀土元素的不同高铝含量的变形挤压态镁合金的微观组织和力学性能。结果表明,铝含量的增加,挤压合金晶粒的得到了明显的细化,平均晶粒尺寸为(12±4)μm。挤压态合金的显微硬度高于固溶态合金的显微硬度;随着铝含量的增加,合金的时效硬化行为得到明显的改善。这些主要是由于在挤压过程中晶粒的细化和沿着挤压方向第二相的析出。另外,随着铝含量的增加,合金的屈服强度和抗拉强度也有所提高,分别达到了306和348 MPa。这主要取决于晶粒的进一步细化和析出相体积分数的增加。因镁稀土相和β-Mg17Al12相都为脆性相,铝含量的增加引起析出相体积分数的增加,也同时导致合金的伸长率有所下降。     

Zn对Mg-3Sn-1.5Si合金组织和时效硬化效果的影响

利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜和显微硬度计研究了Zn对Mg-3Sn-1.5Si合金相组成和组织的影响以及显微硬度随时效时间变化的关系。结果表明,铸态及其时效态合金第二相主要由Mg Zn、Mg2Sn和Mg2Si组成。当Zn由3%增加到8%时,共晶Mg Zn相逐渐增加。5%Zn扩大了Si在合金中的固溶极限,增加共晶Mg2Si析出的体积分数,并使部分Mg2Si转变成Mg2(Si,Sn)复合结构。而8%降低了Si的固溶极限,增加了初生Mg2Si析出的体积分数。当合金中Zn为8%时,能加速Mg2Sn的析出,使第二个硬度峰值出现的时间明显缩短。三种合金时效硬度峰值和对应的时效时间分别为67.9 HV/24 h,72.8 HV/48 h和84.5 HV/48 h。弥散分布的Mg+Mg Zn球化共晶相对基体具有强化作用,使合金整体硬度提高。