热处理对GH4033合金组织及力学性能的影响

采用不同热处理制度对高温合金GH4033进行处理。通过能谱仪、光学显微镜、扫描电镜(SEM)和高温拉伸试验机等分析手段研究热处理对合金晶粒尺寸、第二相以及高温拉伸性能的影响。结果表明:采用1160℃×1.5 h+1020℃×8 h+1080℃×8 h+700℃×16 h进行热处理的试样(No.1试样)与采用1080℃×8 h+700℃×16 h进行热处理的试样(No.2试样)相比,前者晶粒分布更均匀,晶界碳化物呈细小的断链状分布,后者的晶界碳化物呈粗大的连续网状分布;前者的抗拉强度与后者接近,但塑性远优于后者。     

7075铝合金铸锭组织及均匀化研究

采用光学显微镜察、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察等分析方法,研究了7075铝合金铸锭组织及均匀化工艺。结果表明,Al-Zn-Mg-Cu-Cr合金的铸态凝固组织由Al基体+Mg(Zn,Al,Cu)2非平衡共晶相组成;均匀化温度在460℃时,合金中枝晶组织部分消失,低熔点相溶解不充分,在470℃均匀化出现过烧现象。合金经460℃×5h+480℃×24h和460℃×5h+490℃×24h均匀化之后,晶界处的共晶组织基本消除,但晶粒显著长大,两种双级均匀化的晶粒尺寸分别约为120μm和150μm。用400℃×5h+460℃×24h+470℃×24h三级均匀化后,基本消除了共晶组织,均匀化效果很好且晶粒尺寸约为75μm,是最佳的均匀化制度。     

均匀化制度对6014铝合金显微组织的影响

借助光学显微镜的明暗场像、差示扫描量热法、扫描电镜及透射电镜等手段,研究了不同均匀化制度对6014铝合金的组织、富铁相转变、元素分布和弥散相均匀性的影响。结果表明,6014铝合金铸锭中存在枝晶偏析现象和非平衡共晶组织,合金元素含量波动较大,晶粒为等轴晶。铸锭中的第二相含量明显高于单级和双级均匀化态,由于第二相形态和分布不同,可分为α-AlFeMnSi、β-AlFeSi、Mg₂Si和Q-AlCuMgSi相。采用560℃×4 h+540℃×6 h双级均匀化处理制度时,网状枝晶并未全部断裂,延长560℃一级均匀化保温时间至12 h时,较多的β-AlFeSi相转变为α-AlFeMnSi相。采用560℃×19 h单级均匀化处理时,枝晶基本由网状形态转变为链状形态。采用580℃×4 h+540℃×6 h双级均匀化制度时,弥散相α-AlFeMnSi分布较为均匀,延长580℃一级均匀化保温时间至12 h时,组织发生过烧,弥散相尺寸增大且在晶界周围富集。     

ZG25CrNiMo钢组织遗传及预先热处理对调质后力学性能的影响

研究了不同预处理工艺对调质处理前后ZG25CrNiMo钢组织和力学性能的影响。结果表明,ZG25CrNiMo铸钢具有粗晶组织遗传特性。单一的890℃×2 h正火预处理对组织遗传改善能力有限,通过950℃×2 h高温正火+890℃×2 h正火预处理则可以消除组织遗传特性、细化奥氏体晶粒。在两次正火基础上进行一次670℃×6 h退火处理,能细化晶粒,使钢消除残余内应力;再经调质处理后,ZG25CrNiMo钢抗拉强度达到800 MPa以上,-45℃低温冲击吸收能量达到50 J以上。     

时效预处理态Al-Zn-Mg-Cu合金热变形及其后热处理过程中晶粒组织的演变

以435℃/2 h+200℃/12 h固溶时效预处理的新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金为研究对象,在温度350~400℃,应变速率0.01~1 s-1和变形量60%~80%条件下进行热压缩变形,再经350℃/0.5 h+470℃/2 h退火和固溶处理。采用光学(OM)、电子显微镜(EBSD、TEM)组织观察和测试方法,研究了时效预处理析出相粒子对热压缩变形及随后退火和固溶处理过程中晶粒组织的演变机理和规律。结果表明:(1)在400℃、0.05 s-1、60%条件下,ln Z值为24.33,发生了连续动态再结晶,获得了细小均匀的再结晶晶粒组织;经退火和固溶处理后,晶粒趋于等轴状,尺寸稍有增加,最终获得细小均匀的晶粒组织。(2)在380℃、0.1 s-1、60%条件下,ln Z值增加到25左右,晶粒沿变形方向拉长,晶界断续分布着细小的再结晶晶粒;经退火和固溶处理后,晶粒长大不明显,在变形拉长的晶粒内部均匀分布着尺寸较小的回复亚晶粒。(3)当应变速率较快或变形温度较低,ln Z值增加到约26,且变形量较大时,动态再结晶不明显,晶粒沿变形方向剧烈拉长;经退火和固溶处理处理后,晶粒长大明显,最终获得粗大的晶粒组织。     

热处理对冷轧差厚板成形性能的影响

对低碳钢板HC260LA进行了退火处理,分析了退火后差厚板的组织和性能。然后对其进行了960℃×2 h淬火+700℃×3 h高温回火处理,并对比了差厚板处理前后的组织和性能。结果表明:经淬火+回火处理后,钢板的硬度有所降低,弹性模量显著提高;组织更加均匀,碳化物弥散分布,晶粒更为细小。     

深冷处理对Al-7Si-2Cu-0.3Mg合金组织与力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、拉伸试验、硬度测试、SEM断口分析等研究了不同时间深冷处理对Al-7Si-2Cu-0.3Mg合金组织及力学性能的影响。结果表明:对铸态Al-7Si-2Cu-0.3Mg合金进行520℃×6 h固溶+-196℃不同时间深冷+160℃×6 h时效处理试验,随着深冷时间的增加,合金的抗拉强度和硬度逐渐增加,伸长率逐渐降低,抗拉强度和硬度在深冷22 h前提升明显。固溶+22 h深冷+时效处理合金的抗拉强度、硬度分别为351.2 MPa、135.5 HB,比固溶+时效处理合金分别提高了10.1%和8.4%。随着深冷处理时间的增加,合金晶粒尺寸先减小后增大,固溶+22 h深冷+时效处理合金的晶粒较为均匀细小,深冷处理有效改善了合金的组织。     

预回复工艺对7085铝合金挤压材微观组织与抗腐蚀性能的影响

采用光学显微镜(OM)、电子背散射衍射检验(EBSD)、晶间腐蚀及剥落腐蚀试验,研究了两种预回复工艺(工艺1:250℃×24 h+300℃×6 h+350℃×6 h+400℃×6 h;工艺2:250℃×24 h+300℃×6 h+350℃×6 h+400℃×6 h+450℃×6 h)对经强化固溶(470℃×2 h+480℃×2 h+490℃×2 h)和T76时效(121℃×5 h+153℃×16 h)处理后的7085铝合金挤压材微观组织及抗腐蚀性能的影响。结果表明,与未经预回复处理的合金相比,经预回复处理后的合金晶粒显著细化(从61.822μm分别下降到6.135μm与10.892μm)、晶界平均角度显著降低(从26.6°分别降低至14.2°和12.9°)、低角度晶界(1~15°)的数目百分数显著提高(分别从31.3%提高到74.4%与76.1%)、抗晶间腐蚀性能明显改善(最大腐蚀深度由152.8μm分别减少到127.8μm与83.3μm)、抗剥落腐蚀性能也得到显著改善。对比两种预回复工艺,经预回复工艺2处理后合金的晶粒尺寸较经预回复工艺1有所长大,其晶界平均角度较低、低角度晶界的数目百分数也较低,抗腐蚀性能也更好,相对更佳。     

热处理过程中DD6单晶高温合金的组织演化规律与力学性能

研究了DD6单晶高温合金在热处理过程中的显微组织演化规律以及初熔组织的生成机理。通过研究不同固溶时效处理对γ′相形貌、尺寸分布和体积分数的影响且分析了完全热处理后合金的显微硬度和拉伸性能,从而确定了合金最佳的热处理工艺。结果表明,通过差热分析法和金相观察法确定合金的初熔温度在1300~1310 ℃。在1315 ℃固溶处理4 h,枝晶间/枝晶干γ′相尺寸趋于一致,呈立方状均匀排列。在固溶处理过程中,γ/γ′共晶组织熔化生成了不规则初熔组织。在不同的一次时效工艺下,1120 ℃时效4 h空冷后,γ′相立方度更好,尺寸分布更均匀。合金最佳的热处理工艺为1290 ℃×1 h+1300 ℃×2 h+1315 ℃×4 h, AC+1120 ℃×4 h, AC+870 ℃×32 h, AC。合金在完全热处理后,随拉伸温度从室温升高至850 ℃时,强度达到峰值,温度继续升高,强度下降;在760 ℃拉伸时塑性最差,随着拉伸温度从760 ℃升高到950 ℃,塑性提高。     

加工及热处理对铂棒晶粒组织的影响

纯铂作为目前应用于半导体、医疗等领域的重要贵金属材料,晶粒组织均匀性、整体尺寸对材料的使用性能至关重要。利用金相显微镜及显微硬度计对不同工艺方法制得的纯铂棒材的晶粒形貌观察,并通过定量软件进行统计计算,研究了锻压、冷加工变形量、退火工艺对铂棒晶粒均匀性的影响。结果表明,80%变形量纯铂在700℃保温1.5 h,再结晶基本完成;40%小变形量纯铂在900℃保温1.5 h,晶粒长大,平均晶粒度达到155.2 μm,整体均匀性最佳。获得一种可得到细小均匀再结晶晶粒组织的纯铂棒材的加工工艺:对铸棒进行锻造、冷轧,冷轧道次变形量为5%~10%,最终变形量为80%,成型铂棒700℃退火1.5 h,晶粒度可到达47.8 μm,硬度为46.07,满足纯铂棒材的使用要求。     

Ti基非晶及准纳米晶材料制备技术研究

用Al、B取代Ti50Ni15Cu25Sn3Be7中有毒的Be元素,采用真空甩带及铜模吸铸法制备名义成分为Ti50Ni15Cu25-Sn3Al6.9B0.1的非晶合金。对制得的合金经热处理制备准纳米晶体。采用SEM观察组织及晶粒大小。XRD分析结果表明,铜模吸铸法所制得的合金为晶态加少量非晶。DTA分析表明,合金存在三个相变转变点,转变温度分别为Te1=350℃、Te2=430℃和Te3=510℃。合金经800℃油淬10min、350℃回火12h后晶粒细化,晶粒尺寸在1μm以下,其中析出相的晶粒尺寸已是准纳米级或纳米级尺度。回火24h后晶粒明显长大,晶粒平均尺寸在10μm左右。     

30Cr2Ni4MoV钢晶粒细化工艺方法研究

利用金相显微镜对不同热处理工艺下的显微组织进行观察,研究低压转子钢30Cr2Ni4Mo V晶粒度变化的规律。实验结果表明,粗大的奥氏体晶粒经临界区侧正火＋850℃×3 h淬火后,30Cr2Ni4Mo V钢试样的晶粒度等级最高可达8.0级;粗大的奥氏体晶粒经高温正火＋850℃×3 h淬火后,30Cr2Ni4Mo V钢试样的晶粒度等级可达6.5级。上述热处理工艺经二次正火加热后晶粒细化效果更佳。     

热处理工艺对510 MPa级船板用钢组织及性能的影响

分别采用870、900、930℃淬火及620、650、680℃回火,研究不同热处理制度对510 MPa级船板用钢原始奥氏体晶粒度、显微组织、强韧性的影响.结果表明:510 MPa级船用试验钢随870、900、930℃淬火温度的升高,晶粒度变为7.5、7、6.5级,强度、平均冲击吸收能量下降;不同温度淬火试验钢随620、...     

固溶处理对新型镍钴基高温合金显微组织及力学性能的影响

采用OM、SEM和拉伸试验等研究了固溶温度和固溶时间对新型镍钴基高温合金组织及力学性能的影响。结果表明,晶粒尺寸变化与一次γ′相含量变化一致,固溶温度低于1110℃时,随着固溶温度升高或固溶时间延长,残留的一次γ′相钉扎晶界,晶粒尺寸增加较缓。固溶温度为1110℃时,延长固溶时间至4 h时,一次γ′相基本回溶,晶粒尺寸迅速增加,进一步延长固溶时间至6 h时,晶粒尺寸增加减缓,即合金中一次γ′相的全溶温度为1110℃。合金在1100℃固溶4 h和双级时效处理(670℃×24 h,空冷+780℃×16 h,空冷)后的抗拉强度和屈服强度达到最大值,分别为1584 MPa和1104 MPa。因此,合金的固溶温度宜选取为1100℃,固溶时间宜选取为4 h。     

GH4169合金铸态组织特征及均匀化处理工艺

通过CLSM、OM和SEM等测试方式,研究了GH4169合金铸态组织和均匀化热处理工艺对晶粒尺寸、析出相、氧化层厚度以及溶质元素均匀性的影响.研究表明,铸态组织枝晶间存在Laves相、δ相、γ′相和MC碳化物等析出相,主要偏析元素Nb在铸锭中心偏析最严重;在第一段1160℃ ×16 h,第二段1190℃ ×30 h均匀...     

热处理工艺对G115钢铸件组织与性能的影响

以均匀化退火后的G115钢铸件为对象,研究了不同正火+回火工艺处理对其显微组织及力学性能的影响,其中正火工艺分别为1070 ℃×1 h,AC和1100 ℃×1 h,AC,回火工艺分为一次回火(780 ℃×3 h,AC)和两次回火(780 ℃×3 h,AC+750 ℃×3 h,AC)。结果表明:随着正火温度的上升,G115钢铸件的室温强度和650 ℃高温强度均有所上升,而韧性有所下降,塑性无明显变化;随着回火次数的增加,G115钢的室温强度和650 ℃高温强度均有所降低,韧性和塑性无明显影响。正火+回火处理后G115钢铸件中的析出相主要有Laves相、M₂₃C₆以及MX(NbC、VN)相,冲击断口形貌呈解理或准解理断裂特征。随着正火温度升高,马氏体板条块(Block)宽度有所增加,排列相对整齐。原奥氏体晶粒尺寸是G115钢室温强度贡献值中晶界强化量的有效晶粒尺寸。推荐的热处理制度为1100 ℃×1 h(AC)正火+780 ℃×3 h(AC) 回火。     

时效处理对7A20铝合金时效硬化响应和晶间腐蚀的影响

研究了自然时效(NA)效应对7A20铝合金人工时效硬化行为的影响,测试了其维氏硬度和力学性能,运用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜表征了其微观组织演变情况。结果表明:固溶处理后的试样在室温放置过程中表现出明显的自然时效效应。经3天(NA3)和8天(NA8)自然时效处理后的试样,人工时效初期均出现了时效软化效应,经2 h人工时效后,显微硬度分别降低25.3%和22.7%。不同热处理后试样的基体晶粒无明显差异,但晶内结构却有明显差别。热处理后的试样,在晶界处均存在20 nm左右的PFZ区。NA3+160 ℃×40 h和NA8+160 ℃×40 h的试样,晶内短棒状析出相数量增多。固溶处理后直接进行人工时效,抗晶间腐蚀性能最好,腐蚀深度为80~120 μm。NA3和NA8试样经160 ℃×40 h人工时效后,其晶间腐蚀深度分别达到了100~140 μm和120~160 μm,且有明显的脱落现象。     

固溶和双级时效对反挤压2A12铝合金组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析、X射线衍射(XRD)和常温万能拉伸试验机等观察检测手段,针对由反挤压工艺制备的2A12铝合金经过不同的固溶加双级时效(T6)处理,观察并分析在不同条件下处理前、后试样的微观组织和力学性能之间的联系。结果表明:在不同的固溶温度下,得到505℃×1 h的晶粒尺寸细小且弥散相沿晶界序列排布,残留共晶相溶解较充分,力学性能佳。继而分别研究双级时效温度和时间对合金组织和性能的影响,得到在100℃×2 h+200℃×5 h时合金的抗拉强度最高,达到450. 5 MPa,伸长率为14%,晶体中析出大量强化相θ(Al2Cu)和纳米级S相(Al2CuMg),并且弥散分布着难以随温度和时间溶解的T相(Al20Cu2Mn3)。     

汽轮机零部件用12%Cr钢粗晶细化热处理工艺研究

对一种汽轮机零部件用12%Cr型耐热钢粗晶方钢进行了粗晶细化热处理工艺研究,用试验电炉对粗晶方钢分别进行了1 040℃×4 h退火、1 040℃×2 h退火、1 040℃×4 h正火、1 040℃×2 h正火热处理,并检查了金相组织和晶粒度。结果表明,该钢经过上述热处理后,晶粒度得到明显的细化,宏观粗晶可转变成4级以上水平。其中,1 040℃×4 h退火的热处理工艺最佳,宏观粗晶可转变成6级。