双相区固溶温度对Ti-55531合金组织和力学性能的影响

通过对Ti-55531合金在双相区不同温度(730~830℃)固溶2 h空冷后,经相同的时效工艺(600℃/6 h/空冷(AC))处理;再结合扫描电子显微镜(SEM)和拉伸试验等分析方法,系统研究了双相区不同固溶温度对该合金组织和力学性能的影响规律。结果表明,随固溶温度的升高,等轴αp含量降低,尺寸减小;后续时效析出的αs含量增多,形态也有显著变化,由全短棒状向短棒状+针状、针状+长片状、全长片状的顺序转变。固溶温度从730℃升高到780℃,塑性较好的αp含量减少导致合金塑性降低,αs含量增加导致合金强度提高;固溶温度从780℃升高到800℃,αs含量继续增多导致合金强度上升,适量的长片状αs促进了合金塑性提高;固溶温度从800℃升高到相变点830℃,过多的长片状αs导致合金强度和塑性都显著下降。合金的强塑性匹配较好时对应的固溶温度为780~800℃。合金的断裂方式都是以微孔聚集型为主、含解理撕裂和沿晶开裂的混合断裂机制,且随固溶温度的增加,合金塑性断裂机制减小,脆性断裂机制增加。     

GH150合金三种热处理制度对比试验研究

本文对CH150合金进行了 1120 ℃+800 ℃×16 h、1060 ℃+750 ℃×16 h和1060 ℃+800 ℃×16 h三种热处理制度对比试验,研究了700 ℃长期时效后合金组织和性能的变化规律。结果表明:三种热处理制度下合金的性能均能达到技术条件要求;采用1120 ℃固溶处理可获得良好的综合性能,降低固溶温度明显提高了拉伸强度特别是屈服强度。因此,可根据合金的使用条件不同,选择合适的热处理制度。     

固溶处理对镍基高温合金的拉伸性能的影响

研究了各种不同固溶温度及冷却介质对镍基高温合金室温、高温拉伸性能的影响,详细研究了合金在1 100℃下固溶处理后的拉伸性能;并对拉伸实验所得到的断口进行了分析.实验结果表明:固溶处理空冷试样拉伸强度大于水冷试样拉伸强度,但其以延伸率为代表的塑性却小于水冷试样;拉伸强度随固溶温度的增加而降低.确定1 120℃左右为最佳固溶处理温度,水冷为最佳冷却制度.     

高强高阻尼Mg-Zr系合金的研究(Ⅰ)——Ca/Y变质处理Mg-O.6Zr合金阻尼行为的研究

采用动态机械热分析(DMA)技术研究了Ca/Y变质处理对Mg-0.6Zr合金阻尼行为的影响,分析了合金随应变振幅和温度阻尼变化的机制.结果表明,添加0.3%Ca和0.3%Ca+0.1%Y(质量分数,下同)变质处理后的细晶强化和固溶强化作用提高了合金的拉伸强度和延伸率,同时由于Ca/Y元素的加入及晶界数量增多对位错运动的进一步阻碍作用降低了合金的应变振幅效应,从而降低了其阻尼性能;研究还发现Mg-0.6Zr合金在温度为75 ℃处出现一个明显的阻尼峰,而添加0.3%Ca+0.1%Y变质处理后,并未出现阻尼峰.分析认为,试验合金的阻尼机制可按G-L位错钉扎模型和晶界面软化及粘性滑动机制解释.     

固溶温度及SiC含量对粉末冶金SiC/Al-Mg基复合材料组织与性能的影响

以SiC颗粒为增强体,Al-Mg-Cu-Fe-Sn合金作为基体合金,采用真空热压再热挤压的方法制备SiC/Al-Mg基复合材料,然后进行固溶和时效热处理,通过扫描电镜观察热压与挤压态材料的形貌,测试时效态材料的维氏硬度、拉伸性能,并进行电化学腐蚀实验,研究固溶温度及SiC颗粒含量(体积分数,下同)对该复合材料的显微组织与性能的影响。结果表明:随SiC颗粒含量增加,SiC/Al-Mg其复合材料的抗拉强度明显提高,材料在拉伸过程中的Serration现象减弱,10%SiC/Al-Mg基复合材料的屈服强度从基体合金的57 MPa提高到246 MPa,而伸长率从23.5%降低到6.0%。随固溶处理温度从400℃升高到570℃,材料的硬度先升高后降低,在固溶温度为500℃时,10%SiC/Al-Mg基复合材料的硬度HV达到92。粉末冶金SiC/Al-Mg基复合材料的腐蚀行为除了受SiC含量影响外,还与固溶温度有关。     

固溶温度对GH4202合金组织及拉伸性能的影响

为充分挖掘沉淀强化型镍基高温合金GH4202管材性能,以满足我国航天新型发动机的要求,研究了固溶处理温度对合金组织及拉伸性能的影响规律.结果表明,在1 050~1 075℃范围固溶处理后合金晶粒度无明显变化,当固溶温度升至1 100℃时,合金局部出现异常晶粒长大,当固溶温度达到1 150℃时,合金晶粒均匀长大.随固溶温度升高,合金晶界硼、碳化物数量明显减少,由链状向孤立的颗粒状转变.随固溶温度升高,GH4202合金室温及高温拉伸强度均呈降低趋势,尤其以屈服强度降低幅度最为显著.合金的室温面缩率随固溶温度升高而降低,且降低幅度较大,但室温断裂延伸率变化并不显著;700℃下合金的断面收缩率与断裂延伸率随固溶温度的变化均表现为先升高后降低的趋势.GH4202合金最佳固溶处理工艺为1 110℃保温30 min后水冷,此时合金晶粒度为5.0级、晶界碳化物呈细小链状,晶内沉淀强化γ'相弥散析出,可保证合金具有优异的室温及高温力学性能.     

固溶时效对Ti-6Cr-5V-5Mo-4Al-1Nb合金组织和力学性能的影响

研究了固溶温度、时效温度、时效时间对Ti-6Cr-5V-5Mo-4Al-1Nb(Ti-65541)合金显微组织与力学性能的影响。结果表明,在β相变点以上固溶并时效后,合金中析出细小的次生α相,初生α相完全消失;在较低温度固溶并时效后,次生α相和初生α相同时存在。时效温度对合金强度和塑性的影响最为显著,固溶温度次之,时效时间的影响最弱。随着时效温度的升高,合金的抗拉强度和屈服强度降低,塑性提高。随着固溶温度的提高,合金的强度提高,塑性降低。随着时效时间的延长,合金强度和塑性总体呈降低趋势。在740～760℃范围内固溶处理,在540～580℃范围内时效且时效时间在4～6 h内,可获得综合性能优异的Ti-65541合金。     

β21s钛合金棒材热处理研究

研究固溶时效热处理对β21s钛合金棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明：在固溶温度一定时,随着时效温度的升高（从540,550到560℃）,合金的强度下降,而塑性则有所上升;在时效温度一定时,随着固溶温度的升高（从750,770,790到800℃）,合金强度先有所升高（在790℃时达到峰值）,而后又有所降低,而塑性则逐步降低。     

固溶时效处理对SLM成形CoCrWMo合金组织与性能的影响

采用激光选区熔化成形工艺制备CoCrWMo合金,将合金在1 200℃固溶1 h后再分别在600,700,750,800和900℃下时效10 h,研究固溶-时效处理对合金组织与性能的影响。结果表明,SLM成形态CoCrWMo合金由FCC的γ相和HCP的ε相马氏体组成。在固溶时效过程中,发生γ相(FCC相)向ε相(HCP相)的转变,随时效温度升高,ε相马氏体含量增加,同时析出沉淀物M_(23)C_6(M=Cr,Mo,W)。在750℃时效的合金中,ε相比例为77%,表明时效处理可促进FCC→HCP马氏体的相变,所有时效态合金的显微硬度均明显高于固溶态合金的硬度。在750℃时效的合金,在兼顾伸长率的同时,强度提高,抗拉强度和屈服强度分别为1 076 MPa和820.8 MPa,伸长率达10.5%。     

碳含量对Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni-C系形状记忆合金性能的影响机制

 为通过调控碳含量获得形状记忆性能优异的铁基形状记忆合金,研究了3种不同碳含量对固溶时效态Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni-C系形状记忆合金微观组织、力学性能及形状记忆效应的影响。结果表明,固溶时效态Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni-(0.05~0.2)C合金的形状记忆效应随碳含量的增加呈现先增后减的趋势。这是由于一方面,随着碳含量的增加,碳原子的间隙固溶强化和第二相碳化物的沉淀析出强化提高奥氏体母相强度,抑制不可逆塑性变形的发生,有利于材料在受力时发生应力诱发奥氏体γ转变为ε马氏体(γ→ε),从而提高形状记忆效应。另一方面,全固溶温度随碳含量的增加而升高。由于全固溶温度的升高,固溶处理后得到的相对粗大的奥氏体晶粒造成奥氏体母相强度的降低。同时,随着碳含量的增加导致ε马氏体相变温度(M_εs)的降低,应力诱发相变过程受到抑制,不利于形状记忆效应。在不同影响机制的相互作用下,碳质量分数为0.091 8%固溶时效态试验合金的形状记忆性能最优。     

高强高阻尼Mg-Zr系合金的研究（Ⅰ）——Ca／Y变质处理Mg-0．6Zr合金阻尼行为的研究

采用动态机械热分析（DMA）技术研究了Ca／Y变质处理对Mg-0．6Zr合金阻尼行为的影响，分析了合金随应变振幅和温度阻尼变化的机制。结果表明，添加0．3％Ca和0．3％Ca＋0．1％Y（质量分数，下同）变质处理后的细晶强化和固溶强化作用提高了合金的拉伸强度和延伸率，同时由于Ca／Y元素的加入及晶界数量增多对位错运动的进一步阻碍作用降低了合金的应变振幅效应，从而降低了其阻尼性能；研究还发现Mg-0．6Zr合金在温度为75℃处出现一个明显的阻尼峰，而添加0．3％Ca＋0．1％Y变质处理后，并未出现阻尼峰。分析认为，试验合金的阻尼机制可按G-L位错钉扎模型和晶界面软化及粘性滑动机制解释。     

热处理对VST55531钛合金的组织和拉伸性能的影响

研究了固溶温度和时效温度对VST55531合金组织和拉伸性能的影响。结果表明：在本实验范围内,合金强度分别随固溶温度的提高和时效温度的提高而呈降低趋势,整体塑性较差,延伸率和断面收缩率分别在7．5％和17．0％以下。时效温度为550℃时,合金的极限抗拉强度都在1500MPa以上,尤其经830℃,1h固溶空冷并经550℃,8h时效的合金,其抗拉强度可达到1555MPa。在两相区固溶空冷的合金组织主要为8转变组织和初生。相,初生a相形貌为片状的。束域,时效时析出的次生a相有效地提高了合金的强度。     

5A90板材固溶热处理工艺研究

通过光学显微镜观察和拉伸性能试验,研究了固溶处理温度和固溶保温时间对5A90合金板材组织与性能的影响。结果表明,5A90合金过烧温度超过535℃,较佳的固溶温度在450～460℃范围,材料可获得较好的强塑性匹配。1.5mm板材固溶保温10分钟即可,延长固溶保温时间,强度会有所降低。     

热处理对四代核电用镍基合金薄壁管组织与性能的影响

利用热力学计算软件JMatPro分析了钍基熔盐堆用Ni-Cr-Mo系高温合金GH3535相析出的热力学及动力学特征,研究了不同热处理制度对冷轧态GH3535合金无缝管的晶粒尺寸及其均匀性、碳化物析出特征、硬度、拉伸性能等的影响规律,观察了不同热处理制度下合金拉伸断口的微观形貌,分析了GH3535合金的拉伸断裂机制. 结果表明:在900~1500℃之间,GH3535合金的平衡析出相为富Mo的M₆C型碳化物,M₆C相在固液两相区时便已经开始形成,M₆C相析出所对应的鼻尖温度为1200℃;固溶温度低于1200℃时,合金晶粒尺寸缓慢长大,当固溶温度提高到1230℃,晶粒出现快速长大,平均晶粒尺寸达到160 μm;1180℃保温10 min,合金晶粒尺寸的均匀性较好. 随着固溶温度升高,合金强度降低、延伸率增加,GH3535合金的拉伸断裂机制为微孔聚集型.      

6061铝合金挤压型材性能影响因素分析

针对实际生产中T6状态下6061铝合金挤压型材性能不合格的现象,研究了成分、组织与固溶制度对其性能的影响规律。结果表明,影响6061铝合金挤压型材性能的因素主要是元素配比及合金固溶程度。当合金中Mg过剩时,虽能提高型材抗蚀性,但强度及塑性也随之下降。当固溶温度为510℃,随着固溶时间的延长,第二相在基体中的溶解度升高;当固溶时间为45 min时,随着固溶体温度的升高,力学性能呈现上升趋势,当固溶温度达到480℃时,合金强度明显提高。当固溶时间为45 min,随着固溶温度的提高,T6状态下6061铝合金挤压型材的强度总体呈现逐渐提高的趋势,而伸长率和电导率变化不明显.     

Ti—15V—3Cr—3Sn—3Al合金研究

研究了Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金的冷轧变形、热处理及其对合金组织和性能的影响。试验结果表明:该合金具有优异的冷轧变形能力,当冷轧变形量达70%时,板材边缘仍无裂纹产生。800℃固溶处理不同冷轧变形程度的板材,拉伸强度无明显变化,而对延伸率有一定影响,当变形量达30%以上时,延伸率增至稳定值。该合金的β转变温度约为750℃,当在此温度以上固溶处理时,晶粒尺寸随温度提高而长大,但长大速度甚缓。时效温度对Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金的拉伸性能影响显著,合金强度随时效温度提高而降低,延伸率则提高。测试了Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金的高温拉伸性能和300℃的热稳定性能,说明该合金可在时效状态下长期使用。     

固溶温度对Ti150合金棒材组织及力学性能的影响

对Ti150合金棒材进行了990、1 000、1 010、1 020、1 030℃×2 h/OQ+700℃×2 h/AC固溶时效处理,研究了固溶温度对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着固溶温度的升高,初生α相含量减少,次生α相含量不断增加;室温、高温拉伸性能随固溶温度的升高变化明显,蠕变性能随温度的升高而提高。综合分析,经过1 020℃×2 h/OQ+700℃×2 h/AC固溶时效处理后,Ti150合金棒材的综合性能最佳。     

固溶处理对GH4700镍基合金管组织及力学性能的影响

研究了1 000～1 150℃固溶处理对GH4700合金(/%:0.05C、25Cr、20Co、1.65Nb、1.47Al、1.69Ti,余Ni)组织及力学性能的影响:结果表明,1 180℃挤压空冷后Φ89 mm×15 mm GH4700管材的抗拉、屈服强度和伸长率分别为1 150 MPa、780 MPa和36%;合金在1 000～1 060℃固溶处理,随着温度的提高,γ’相逐渐溶入基体,合金晶粒明显长大,强度显著降低,塑性显著升高;在1 090～1 150℃随着温度的提高,晶粒长大趋势不明显,合金强度和塑性的变化趋势放缓。1 150℃固溶处理后GH4700合金抗拉强度800 MPa,屈服强度330 MPa,伸长率65%。     

冷变形对Fe-19Mn合金的组织和阻尼性能的影响

Fe-Mn合金具有良好力学性能的同时,还具有较高的阻尼性能,因此被认为是一种非常具有应用前景的高阻尼合金,并可用于结构和汽车零部件.为了研究冷变形对Fe-Mn合金阻尼性能的影响,通过室温拉伸的方法,对Fe-19Mn合金进行了变形量为0?15％的冷变形处理.采用动态机械分析仪(DMA)对变形前后的Fe-19Mn合金的阻尼...     

第二相粒子与织构对高强Cu--Ni--Si系合金薄板各向异性的影响

利用利用X射线衍射、电子背散射衍射和透射电子显微镜等手段研究了Cu-Ni-Si系合金在不同固溶温度下第二相与织构对其平面各向异性的影响.结果表明:随固溶温度的升高,合金强度和伸长率均出现先升高后降低的趋势,且存在明显的各向异性;800℃固溶时,Cu'和S'为主织构,部分形变晶粒诱发少量Brass、Goss和{011}〈511〉取向的形成,使得合金各向异性减弱;高温固溶时(≥ 850℃),晶粒发生完全再结晶,Cu'和S'织构强度显著增加,Brass等织构减弱甚至消失,各向异性增强;850℃固溶时效后形成δ-Ni₂Si析出相,并与基体满足[001]_Cu//[110]_δ,(010)_Cu//(001)_δ位向关系,温度进一步增加,第二相析出体积分数降低,有利于改善材料的各向异性.