稀土元素Ce对2090铝锂合金强塑性的优化作用

本文研究了稀土元素Ce以及时效温度和时间对2090铝锂合金室温拉伸强塑性的影响。结果表明,在2090铝锂合金中添加微量稀土元素Ce可显著改善其强塑性配合,对其断裂特征亦有影响,热处理制度相同时,2090+Ce合金室温拉伸断口上的滑移条纹多于2090合金。时效温度不同,合金强塑性和断裂特征随时效温度的变化规律亦不同。Ce对合金强塑性的优化作用亦受影响。时效温度较低和时间较短(欠时效至峰值时效)时,断裂方式为主断裂面穿晶断裂+短横向沿晶分层开裂的混合型,强度随时效时间延长而升高,但塑性随之下降。时效温度较高和时间较长(过时效)时,断裂方式主要为沿亚晶断裂,并伴有少量穿晶分量,此时强度和塑性均随时效时间的延长而下降。     

时效工艺对2297铝锂合金组织与力学性能的影响

对热轧态2297铝锂合金进行530℃/1 h固溶处理后立即水淬,然后在不同温度(150~180℃)和时间(0~160h)条件下进行时效热处理,利用透射电镜观察合金的微观组织,并测定合金的抗拉强度(σb)、屈服强度(σ0.2)和伸长率(δ),研究时效温度与时间对2297铝锂合金组织与性能的影响。结果表明:合金的强度随时效时间延长而升高,达到峰值后趋于稳定。随时效温度升高,合金强度达到峰值的时间逐渐缩短,峰值强度先升高后降低,塑性则随时效时间延长或时效温度升高而逐渐下降。时效温度为160℃时,时效初期合金的主要析出相为δ′相,峰时效态合金是T_1相、θ′相和δ′相共同强化,过时效态合金的主要析出相为T_1相。时效温度为180℃时,合金的主要析出相为T_1相,θ′相和δ′相的数量非常少。     

时效工艺对Ti-26合金棒材组织和拉伸性能的影响

对经过790℃固溶处理后的Ti-26合金棒材进行了不同温度及时间的时效处理,研究了时效温度和时间对Ti-26合金棒材显微组织和拉伸性能的影响。研究结果表明:在450~550℃范围内,随时效温度升高,合金组织有针状α相弥散物析出。升温至510℃,相同时效时间内析出α相数量最多,高于510℃,部分析出α相开始溶解。合金时效处理10 h内,随时效时间延长,合金组织针状α相弥散物数量增加,且针状α相存在跨晶界长大现象。合金经510℃×10 h时效处理,α相形核和长大达到最佳匹配,Ti-26合金获得理想的强度和塑性匹配。     

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。     

粉末冶金Cu-15Ni-8Sn合金时效组织的演变行为

对粉末冶金Cu-15Ni-8Sn合金进行热挤压、固溶处理后,研究400℃时效不同时间对合金力学性能及其组织的影响。结果表明:随时效时间延长,Cu-15Ni-8Sn合金的抗拉强度先升高后降低,伸长率先降低后升高,合金断裂方式表现为由沿晶断裂为主向穿晶断裂为主转变。合金抗拉强度在400℃时效1.5 h时获得最大值918MPa。综合考虑合金的强度和韧性,400℃的最佳时效时间为2 h。借助扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究合金在400℃时效不同时间(1~3 h)的组织结构变化及其对合金强度和塑性的影响,结果表明:在欠时效阶段,合金组织在富Sn区出现了有序排列的介稳态DO22相,基体的FCC结构开始向DO22有序化结构转变,合金强度大幅提升。而在峰时效阶段,DO22向L12转变,合金强度继续增加,随片层状不连续析出组织开始由晶界向晶内生长,合金强度下降。在过时效阶段,DO22进一步向L12转变,并且片层状不连续析出组织开始大肆侵蚀基体调幅组织,导致合金强度降低,塑性提高。在时效后期,调幅组织被片层状组织大幅侵蚀,出现片层状组织粗化并断裂的现象,粒状γ相(DO3)不断生成,由于这一过程需要更大的浓度起伏而进行得非常缓慢,合金组织仍以大量片层结构为主,因而合金强度和塑性变化不明显。     

高温长期时效对钴基高温合金GH605组织与性能的影响

研究了长期时效处理对钴基高温合金ＧＨ６０５组织与性能的影响。结果表明,８１５℃长期时效过程中,随时效时间的延长,析出碳化物（主要是Ｍ６Ｃ）逐渐增多,而且时效５００ｈ后发现有少量针状或棒状Ｌａｖｅｓ相析出。高温塑性,尤其是室温塑性的下降与碳化物过分粗化以及脆性Ｌａｖｅｓ相的析出并增多有关,但这两个因素对于室温拉伸强度及高温持久寿命的影响较小。为了使合金塑性得到恢复,可以采用重新固溶处理的措施。     

长期时效对GH4586A合金组织及拉伸性能的影响

研究了GH4586A合金在750℃、800℃长期时效过程中室温拉伸性能与组织变化的关系.利用扫描电镜对合金显微组织进行了观察;利用透射电镜对析出相进行了鉴定;通过物理化学相分析方法定量分析了长期时效过程中合金中相的质量分数.结果表明,该合金在750～800℃时效有μ相和σ相析出,并且随时间延长数量增加;在750～800℃长期时效过程中M23C6碳化物析出.M23C6主要在晶界析出且其析出量受时效温度及时间的影响;合金在750℃、1 500 h之内使用,强度和塑性可以匹配,超过1 500 h后由于μ相和σ相析出量明显增多,塑性迅速下降,合金不能作为转动件使用.     

高温长期时效对钴高温合金GH605组织与性能的影响

研究了长期时效处理对钴基高温合金ＧＨ６０５组织与性能的影响。结果表明,８１５℃长期时效过程中,随时效时间的延长,析出碳化物（主要是Ｍ６Ｃ）逐渐增多,而且时效５００ｈ后发现有少量针状或棒状Ｌａｖｅｓ相析出。高温塑性,尤其是室温塑性的下降与碳化物过分粗化以及脆性Ｌａｖｅｓ相的析出并增多有关,但这两个因素对于室温拉伸强度及高温持久寿命的影响较小。为了使合金塑性得到恢复,可以采用重新固溶处理的措施。     

时效温度对1460铝锂合金薄板力学性能与微观组织的影响

采用拉伸性能测试及透射电镜(TEM)分析手段研究了1460铝锂合金薄板在145和175℃时效时的力学性能和微观组织的演化。研究结果表明:相比于145℃时效,1460铝锂合金175℃时效响应速率明显加快。在120 h时效时间范围内,175℃时效时合金的延伸率、最高抗拉强度以及屈服强度与抗拉强度差均低于145℃时效时,特别是175℃近峰时效时合金屈服强度与抗拉强度差明显降低。1460铝锂合金145,175℃两个温度时效时的主要脱溶产物均为δ'相(Al_3Li),合金时效初期均快速析出均匀弥散分布的δ'相;175℃时效时δ'相的粗化速度明显高于145℃时效,导致其尺寸随时效时间延长显著粗化,密度明显降低。145℃时效时随时效时间延长,合金在析出δ'相后形成大量的G.P.区;时效后期G.P.区长大,没有T1相(Al_2CuLi)的析出。175℃时效过程中合金在析出δ'相后快速析出T1相;时效后期T1相数量明显减少而尺寸显著粗化。     

时效处理对Cr20Ni32AlTi合金室温冲击性能的影响

 研究了铁镍基耐热耐蚀合金Cr20Ni32AlTi在1150℃、15min固溶处理并经450~850℃、05~5h的时效处理后室温冲击性能的变化规律。结果表明,450℃时效冲击性能最好。随时效温度升高,时效时间延长,冲击性能下降。450~850℃时效时,在合金晶界上有碳化物M23C6析出,且随温度增加和时间延长,析出增加。850℃时冲击功最低,此时碳化物M23C6析出相呈连续颗粒状析出,布满整个晶界。且观察到一些部位碳化物M23C6析出相形成薄膜,冲击时因基体变形而脆断成条块状。     

时效对大型发电机转子用Cu-Ni-Si合金槽楔组织与性能的影响

采用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、抗拉强度和电导率测试等方法研究了不同温度时效后大型发电机转子用Cu-Ni-Si合金槽楔组织和性能变化规律。结果表明:合金在热挤压过程中发生动态回复与再结晶,热挤压后为再结晶组织,晶粒内部有贯穿整个晶粒的退火孪晶。在时效阶段屈服强度和抗拉强度随温度变化表现为先升高后下降的趋势,在430℃时过饱和固溶体发生有序化转变和第二相析出,基体上弥散分布的细小析出相和长程有序相会阻碍位错运动,提高力学性能。在550℃时效阶段合金处于过时效状态,析出相主要为Ni_2Si,已经明显长大,对位错阻碍作用减弱,合金力学性能下降,但电导率始终保持上升的趋势。随时效温度升高,试样拉伸断口形貌逐渐由解理型转变为韧窝型,表明合金塑性逐渐提高。实验结果表明,在430℃时效3 h Cu-Ni-Si合金具有最佳的综合性能,屈服强度为650 MPa,抗拉强度为760 MPa,电导率为43.2%IACS。     

Cu-9.5Ni-2.3Sn-0.2Si合金铸态组织与时效性能的研究

应用金相显微镜、能谱仪、X-射线衍射仪、SIGMASCOPE SMP10型导电仪、维氏硬度计等仪器,分析了添加0.2％(质量分数)Si对C72500合金的铸态微观组织、时效后的微观组织、电导率和硬度的影响.结果表明:向C72500合金中添加0.2％Si后,合金铸态组织呈明显的树枝晶状,且枝晶发达,组织中出现了Ni2Si、NiSn、Ni3Sn相,经400℃×4h时效后,由于Ni2Si、Ni3Si相的析出,通过阻碍晶粒长大和时效沉淀而强化.合金的电导率随时效时间的延长或时效温度的提高一直增大,随后增加减缓,而合金的硬度与时效时间、时效温度曲线是单峰曲线,并随时效时间的延长或时效温度的提高先增大后减小,合金时效制度以400℃×6h为宜.     

时效制度对1441Al-Li合金抗腐蚀性能的影响

对固溶态1441Al-Li合金板材分别进行T6时效,以及5%冷轧预变形后再进行150℃时效,即T8时效处理,通过晶间腐蚀(IGC)、剥落腐蚀(EXCO)实验、极化曲线测试及透射电镜(TEM)分析,研究时效制度对1441铝锂合金的室温抗晶间腐蚀性能、抗剥落腐蚀性能及微观组织的影响。结果表明,合金经T6或T8时效处理后,随时效时间延长,合金微观组织由欠时效的晶内析出均匀的δ′相,变为晶内析出δ′相和S′相,以及沿晶界析出平衡相δ相和S相,因此合金抗腐蚀性能顺序为欠时效峰时效过时效。与T6时效态相比,经T8时效处理后,晶内析出的δ′相和S′相的数量增加、尺寸减小、分布均匀;同时,沿晶界析出的δ相和S相数量减少,PFZ变窄,合金的抗晶间腐蚀和抗剥落腐蚀能力提高。在3.5%NaCl溶液中进行的极化曲线测试表现出相同的结果。     

退火和时效对Fe-12Mn-7Al-0.6C-0.5V低密度钢组织性能的影响

本文研究了含V低密度钢在不同温度退火并经不同时效温度和时间处理得实验钢的组织演变及力学性能变化规律.结果表明,含V低密度钢经退火和时效处理后,显微组织主要为奥氏体γ、铁素体α、高温铁素体δ以及细小的含V析出物.随时效前退火温度的升高,晶粒尺寸增加,晶界和晶内析出物减少,材料强度降低,晶粒的粗大和晶界析出物引发的受力不均,使塑性先升高后下降;随时效温度升高,晶内和晶界析出物均增加,析出强化作用增强,材料强度升高,晶界处析出物造成的变形不均匀降低了塑性.     

喷射成形高锌Al-Zn-Mg-Cu合金的时效行为

系统研究了喷射成形高锌Al-Zn-Mg-Cu合金在不同时效处理条件下的显微组织与力学性能.结果表明自然时效合金在晶界处已析出强化相;单级时效合金随时效时间的延长,晶内和晶界析出相逐渐粗化;双级时效合金的析出相进一步粗化,并且晶界析出相为断续特征;回归再时效合金具有较细的晶内组织及类似于双级时效的晶界组织.同时发现,双级时效合金的抗拉强度比峰时效合金的强度下降了13%左右,而回归再时效合金的强度优于峰时效合金的强度.     

Cu-9.5Ni-2.3Sn-0.25Si合金铸态组织与时效性能的研究

本文应用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、X-射线衍射仪、SIGMASCOPE SMP10型导电仪、维氏硬度计等仪器,分析了添加0.25%Si对Cu-9.5Ni-2.3Sn合金的铸态微观组织,时效后的微观组织、电导率和硬度的影响。结果表明:Cu-9.5Ni-2.3Sn-0.25Si合金铸态组织呈明显的树枝晶状,且枝晶发达,组织中出现了Ni2Si、Ni3Si、Ni3Sn、Ni4Sn相,经400℃×4h时效后,由于Ni2Si、Ni3Si相的析出,通过阻碍晶粒长大和时效沉淀而强化,合金的电导率随时效时间的延长或时效温度的提高先一直增大,随后增加减缓,而合金的硬度与时效时间、时效温度曲线是单峰曲线,并随时效时间的延长或时效温度的提高先增大后减小,合金时效制度为400℃×6h为宜。     

617合金的组织稳定性

 对先进超超临界燃煤发电机组锅炉高温部件候选材料617合金在750℃下时效1000,2000,3000和5000h后试样的组织稳定性进行了研究。通过OM,SEM,TEM和X射线衍射等方法对时效后晶界及晶粒内的析出物进行了分析。研究发现,时效后试验材料的晶界析出M23C6碳化物;晶内析出γ′相,且γ′相呈颗粒状弥散分布,γ′相尺寸随时效时间的延长而增长。经1000h时效后,试验材料的强度开始增加,并且随着时效时间的延长,强度开始呈现平稳趋势。随着时效时间的延长,试验材料的韧性呈下降趋势。     

固溶时效对TC19钛合金棒材组织及性能的影响

对TC19钛合金棒材进行固溶时效热处理,利用SEM及力学性能测试研究固溶温度、时效温度对其组织及室温力学性能的影响,并对不同固溶冷却方式及时效时间下的组织和力学性能差异进行对比研究。结果表明:固溶处理后棒材组织为初生α相和亚稳态β相基;再经时效处理后组织转变为分布在β相基体间的条状初生α及弥散在β相中的细小α析出相。当时效温度一定时,随固溶温度的升高,强度增加,塑性下降;当固溶温度一定时,随时效温度的升高,强度先略微升高后降低,塑性升高;固溶后冷却速度较快及延长时效处理时间时,试样均呈现强度升高,塑性下降的规律。热处理工艺为860℃/1 h,空冷+570℃/4 h,空冷时,棒材强塑性匹配最佳。     

长期时效对一种镍基合金组织及冲击性能的影响

研究了一种合金在750℃、800℃、850℃长期时效过程中室温冲击性能与组织变化的关系。利用扫描电子显微镜对合金显微组织、冲击断口进行了观察;利用透射电镜对析出相进行了鉴定;通过相分析方法定量分析了长期时效过程中碳化物相的重量百分数。结果表明:该合金在750～850℃长期时效过程中主要有两种碳化物,分别为MC(微量)和M23C6。M23C6在晶界析出且其析出量受时效时间及温度的影响;合金的冲击韧性随着时效时间延长呈下降趋势,温度愈高下降愈快,其断裂方式以沿晶断裂为主;合金的冲击韧性随着晶界M23C6浓度的提高而降低,且基本呈线性关系;链条状连续析出对室温冲击韧性不利,为使合金具有一定的冲击功(Ak>10J/cm2),时效温度不宜高于750℃,时效时间不宜长于1000h。     

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。