热处理对铜铍钴钛合金组织和性能的影响

对新型铜铍钴钛合金进行了固溶时效热处理,研究了热处理工艺对其组织和性能的影响。结果表明:该合金经840℃×50min固溶+300℃×2h时效处理后,其硬度为38HRC,电导率为21.89%IACS,晶界和晶内有细小弥散的γ相析出;时效处理可以使该合金的电导率得到显著提高。     

显微组织对Ti-15-3合金喷丸处理效果的影响

对Ti-15-3合金分别进行淬火、炉冷和淬火+500,540℃时效处理,得到不同的显微组织,然后进行相同工艺的喷丸处理,研究喷丸处理后合金显微组织、残余应力、硬度、表面粗糙度等的演化规律。结果表明:经喷丸处理后,淬火态合金组织中出现大量孪晶,炉冷态合金发生应力诱发马氏体相变,而时效态合金的显微组织无明显变化;喷丸处理后,淬火态合金的表层残余压应力最小,炉冷态的最大;淬火态合金的硬度最低,导致由喷丸处理所产生的塑性变形范围最大,表面粗糙度最大;炉冷态合金经喷丸处理后的表面硬度最大,塑性变形范围较小;500℃时效处理合金的硬度最高,喷丸处理后其表面粗糙度最小,时效温度升至540℃时,合金的硬度和塑性变形范围均减小。     

高铬铸铁耐磨球热处理工艺研究

研究了一种添加微量合金元素Mo、V、Nb的高铬铸铁耐磨球的热处理工艺。采用在980℃淬火、400℃和600℃回火的热处理工艺。通过显微组织分析可知淬火后基体组织为淬火马氏体,400℃回火后基体组织为回火托氏体,600℃回火后基体组织为回火索氏体。经硬度分析和耐磨性分析可知：仅淬火处理时试样硬度为65HRC,磨损量也最小;400℃回火后硬度下降为62.8HRC,磨损量比淬火态增加18.2%;600℃回火后硬度下降为57.6HRC,磨损量比淬火态增加30.3%。结合磨球实际应用状态最佳热处理工艺应采用980℃淬火、400℃回火。     

淬火温度对45钢淬火开裂的影响

对直径为8 mm的密封螺塞用锻造正火态45钢棒进行(750～880)℃×15 min淬火和550℃×30 min高温回火处理,研究了不同淬火温度下试样的显微组织、断口形貌和硬度,分析淬火温度对开裂的影响,并对热处理工艺进行优化。结果表明：当淬火温度为750,780℃时,淬火后试样均未发生开裂,而当淬火温度为800～880℃时均发生了开裂;随着淬火温度的升高,组织中铁素体减少,晶粒尺寸增大,硬度先升高后降低;在800～830℃淬火时,淬火开裂的原因为过冷奥氏体在马氏体转变相区冷却速率过大,组织应力在试样外层集中,裂纹以沿晶和穿晶混合方式扩展;在850～880℃淬火时,淬火温度较高,晶界弱化,在组织应力与热应力的共同作用下裂纹沿晶界扩展。在830℃淬火前增加3～5 s室温缓冷工序再回火后45钢既可获得最佳的回火索氏体组织与较高的硬度,又可避免淬火开裂。     

二次时效对Al-Cu-Mg合金组织及性能的影响

二次时效(T6I4)处理工艺即在单级时效的欠时效时间点改变时效温度,对合金进行低温二级时效处理。二次时效处理能够改善Al-Cu-Mg合金的微观组织,适当提高其力学性能以及耐腐蚀性能。通过硬度测量、剥落腐蚀性能测试、晶间腐蚀性能测试、应力腐蚀开裂测试、扫描电镜和透射电镜观察,研究二次时效对Al-Cu-Mg合金组织及性能的影响。经试验得出,经二次时效处理后,由于Al-Cu-Mg合金的晶内形成了细小弥散的θ’相,此时S相θ’相同时均匀弥散分布于基体中,采用170℃时效2 h再在经过100℃时效30 h二次时效的Al-Cu-Mg合金在力学性能上优于传统单级时效处理,并且耐蚀性能也得到显著提升,抗拉强度、伸长率、维氏硬度、剥落腐蚀等级、晶间腐蚀深度和应力腐蚀开裂指数分别为490 MPa、8.5%、156.3 HV0.5、EA、98.6μm和0.220。     

大截面新型预硬型塑料模具钢SDP1Cu的时效析出强化机制

在固溶处理时采用油冷和缓冷两种冷却方式来模拟得到大截面新型预硬型塑料模具钢SDP1Cu的表面和心部组织,研究了不同时效处理(350～600℃保温1～20 h)对组织与硬度的影响,并通过电阻法和熟化理论探讨了时效析出强化机制。结果表明：随着时效温度的提高和时间的延长,油冷后马氏体组织和缓冷后贝氏体组织逐渐分解直至消失,渗碳体颗粒弥散分布在铁素体基体上;在500℃时效2～20 h后,油冷和缓冷钢的硬度差在0.5 HRC之间,截面硬度均匀性良好;富铜析出相在高于400℃后开始析出,随着时效温度升高,析出相尺寸增大,析出强化机制由模量强化和共格强化相结合的位错切过机制转变为位错绕过机制。     

QPQ处理对3J21弹性合金性能的影响

以3J21弹性合金作为研究对象,采用570℃的QPQ工艺对3J21合金进行不同时长的处理,研究QPQ处理对其性能的影响。通过维氏显微硬度计、光学显微镜、XRD衍射分析仪分别检测了3J21处理后的表面维氏显微硬度、断面维氏显微硬度、渗氮层厚度和相结构组成。结果表明：3J21合金经QPQ处理后,表面硬度得到了显著提升;断面硬度随着QPQ处理的时间延长,下降趋势变缓;渗氮层深度随着处理时间的延长而增加;通过XRD衍射图谱观察到,由于渗层浅,各相衍射峰强度较低,主要由α″相、Ni₃N、CrN和Co₂N等固溶相构成渗层。     

长期时效镍基高温合金的组织与力学性能

对经过标准热处理Inconel751合金,在700℃和850℃进行长时间的时效处理,测试常温和高温下合金的力学性能,对组织和断口进行观察.结果表明,在700℃时效时,合金的硬度、冲击和室温/高温拉伸强度较为稳定,合金的塑性在整个时效过程中无明显变化;在850℃时效初期,合金硬度和室温/高温拉伸强度明显降低,塑性有所升高,500 h～1 000 h基本保持稳定;在整个时效过程中室温冲击吸收功迅速增加,表现出较强的塑性.在730℃/430 MPa条件下持久寿命呈明显下降趋势.对各性能测试断口观察发现,700℃时效合金主要以沿晶断裂方式为主,经850℃时效后的试样断口分布有一定的韧窝.     

新型Ni3Al基单晶高温合金的显微组织和拉伸性能

采用液态金属冷却(LMC)法制备了新型Ni₃Al基单晶高温合金并进行1 290℃×4 h固溶处理和1 000℃×4 h时效处理,研究了合金的显微组织与不同温度(23～900℃)下的拉伸性能。结果表明：经固溶与时效处理后,试验合金组织中的γ′相呈规则的立方体形状,平均尺寸约为0.55μm,体积分数约为72%;合金的抗拉强度与屈服强度随着温度升高先增大后减小,且均在800℃时达到峰值,分别为856,808 MPa;合金断后伸长率的变化规律与强度相反,在800℃达到最小值11%;在600℃及以下温度拉伸时合金的断裂模式为纯剪切型断裂,在760℃拉伸时为纯剪切断裂与微孔聚集型共存的混合型断裂,当拉伸温度在800～900℃范围内时为微孔聚集型断裂。     

固溶时效对Inconel718合金组织和力学性能的影响

对Inconel718合金进行了(9201 060℃)×1.5h+(650850)℃×(610)h的固溶时效处理,研究了固溶温度和时效温度、时间对合金组织和力学性能的影响,并获得了较理想的固溶时效工艺。结果表明:时效处理后,合金的硬度较固溶态的明显提高;随固溶温度升高,奥氏体晶粒长大,δ相逐渐溶解,较适宜的固溶温度为1 000~1 020℃;随时效时间延长,合金中析出相的弥散强化效果更佳,屈强比提高显著;在1 000~1 020℃固溶+750℃×10h时效处理后,合金的力学性能最佳,抗拉强度超过1 200 MPa,室温冲击吸收功超过120J,硬度超过310HV10。     

退火温度对AlxTixNixCoCrCu0.5FeMo高熵合金涂层组织和性能的影响

在40Cr钢表面激光熔覆Al_xTi_xNi_xCoCrCu_0.5FeMo（x=4,5,6,7,8,9,物质的量比）高熵合金涂层,并进行300～900℃退火处理,研究了退火温度对涂层组织和性能的影响。结果表明：未退火及300℃退火处理的高熵合金涂层均为单一的体心立方（BCC）相结构,500～900℃退火后合金涂层中生成类Al₂Ti₃结构金属间化合物相;当退火温度升高至500℃时,晶内耐腐蚀性变差,且涂层耐腐蚀性随退火温度升高而下降;随着退火温度升高,高熵合金涂层的硬度呈先下降后升高再下降的趋势,700℃退火处理的Al₄Ti₄Ni₄CoCrCu_0.5FeMo合金硬度最大,为1 019 HV。     

接链环热处理工艺优化研究

为了验证接链环国产材料的随机疲劳载荷性能,采用合金元素材料GQG01按照标准制成接链环实验样块,按照回火温度、冷却时间分为4组,每组均有3件试样,共12件,在880℃淬火温度下进行热处理工艺后,进金相组织观察、显微硬度测试以及样件的疲劳性能测试实验。结果显示,淬火冷却时间对试样表面的金相组织、硬度和疲劳影响不大,对试样芯部组织的影响明显,采用强冷1 min,缓冷1 min的样品出现了沿晶界析出的铁素体,同时试样在表面与中间位置出现了明显的低硬度带,说明在淬火冷却过程中,芯部未能完全冷透,冷却结束后向外反热,造成了低硬度中间带,试样整体冷却时间较短,冷速较慢,未能充分冷却,反应在硬度上是冷却时间短的试样内部硬度不均匀,疲劳性能也相对较低。回火温度对试样组织、硬度及疲劳的影响是,430℃回火试样内部高硬度区以回火屈氏体为主。450℃回火试样,内部组织以回火索氏体为主,整体硬度略低于430℃回火试样,疲劳性能也略低于430℃回火试样。综合得出,接链环国产材料试件在淬火强冷2 min、缓冷3 min、430℃回火的工艺参数较其他条件下的试件疲劳次数比较稳定,平均疲劳次数高于其他,与进口材料疲劳...     

时效工艺对Cu-1.9Be-0.25Co合金析出行为的影响

对Cu-1.9Be-0.25Co合金进行780℃×4 h固溶处理与不同温度(300,320,340,360℃)和不同时间(1,2,4,8,16 h)的时效处理,研究了时效工艺对合金析出行为的影响规律.结果表明:获得峰时效的时效工艺为320℃×8 h,此时合金的硬度为422 HV;在320℃时效过程中合金析出相的演变规律为亚稳γ″相→半共格γ'相→非共格γ平衡相;时效初期(1～2 h)析出相短时间内大量析出是合金硬度快速升高的主要原因,时效中期(2～8 h)析出相与铜基体的半共格关系是获得峰时效的主要原因,时效后期(8～16 h)析出相和基体脱离半共格关系,合金发生过时效,硬度降低.     

冷却速率对激光熔覆K4169高温合金涂层组织的影响

采用半导体激光制备了K4169高温合金熔覆涂层,并依次对涂层进行了固溶处理和时效处理;采用液氮对基板冷却的方法改变覆层在凝固过程中冷却速率,以研究冷却速率对涂层组织的影响规律;采用扫描电镜及能谱仪对涂层组织和析出相进行分析,采用差热分析仪对涂层析出相析出温度进行测定。结果表明:高的冷却速率能抑制K4169合金涂层中铌元素的偏析,同时可以抑制有害Laves相的析出;热处理可以显著提高涂层的硬度,高冷却速率下制备的涂层经热处理后硬度更高。     

316L奥氏体不锈钢表面低温气体渗碳层的热稳定性能

对表面低温气体渗碳强化处理的316L奥氏体不锈钢进行300～400℃保温150,1 500,3 000h时效处理,研究了时效温度及时间对表面渗碳层物相组成、厚度、纳米硬度和残余应力的影响,分析了其热稳定性能。结果表明:渗碳层在温度300～400℃的时效过程中无新型碳化物析出;在400℃时效时,碳原子向基体内部扩散,渗碳层厚度明显增加,当时效时间为3 000h时,渗碳层与基体的界面消失,表面纳米硬度降至基体的50%;当在300℃时效时,渗碳层厚度、碳含量以及纳米硬度均没有明显变化,此温度下服役时渗碳层较为稳定;经300～400℃时效处理后,渗碳层的表面残余压应力均下降,且时效温度越高、时效时间越长,残余压应力下降的幅度越大。     

Ti-50.8%Ni形状记忆合金R相区力学性能研究

对Ti-50．8％Ni形状记忆合金丝进行了不同预变形量处理和不同温度的时效，研究了合金力学性能和预变形量、时效温度之间的关系。结果表明：时效温度和预变形量对NiTi合金的强度影响很大，经适当的预变形和时效后NiTi合金的屈服强度降低，抗拉强度增大。测试表明10％预变形 500℃时效的合金丝室温组织为R相。     

不同工艺高温固溶与时效处理后SP-700钛合金的组织与性能

将SP-700钛合金在β相区1 000℃固溶15 min后,降温至(α+β)相区进行不同时间(3～10 min)和温度(650～900℃)下的固溶处理以及不同温度(370～650℃)和时间(15,90 min)的单级时效处理和280℃低温预时效+第二级时效的双级时效处理,研究了不同工艺下合金的组织和性能。结果表明：在850℃下固溶后合金中α相的体积分数随固溶时间的延长而增加,当固溶时间为5 min时,合金具有较好的强塑性匹配;在5 min固溶时间下,α相体积分数随固溶温度的升高而减小,当固溶温度为650℃时,合金具有较好的强塑性匹配。β相区固溶+单级/双级时效后,合金基本由β晶粒、α相以及针状马氏体组成;在时效温度650℃和时间90 min下单级时效或时效温度650℃和时间15 min下双级时效后,合金均具有较好的强塑性匹配。     

δ相对激光选区熔化成形GH4169合金持久性能的影响

采用激光选区熔化(SLM)技术制备GH4169合金,通过热等静压+时效与热等静压+固溶+时效2种热处理制度控制δ相的析出,研究δ相对合金持久性能的影响。结果表明:2种工艺热处理后,SLM成形GH4169合金组织均为等轴晶,且存在退火孪晶;经热等静压+固溶+时效处理后,合金晶界处析出大量长棒状与连续颗粒状δ相;经热等静压+固溶+时效处理后合金在650℃/690MPa下的持久寿命是热等静压+时效处理后的一半左右,δ相的析出是导致合金持久寿命较低的主要原因;2种工艺处理的SLM成形合金的持久寿命均显著超过锻件的标准要求,且持久断裂方式均为沿晶断裂。     

选区激光熔化NiTi形状记忆合金成形与热处理

增材制造以灵活的结构设计与制造手段为NiTi形状记忆合金提供了更多可能的应用，然而激光增材成形制造完全致密的NiTi复杂结构构件仍存在挑战。研究激光扫描速度对Ni_50.9Ti_49.1(at%)粉末成型试样致密度和组织形貌的影响规律具有重要意义。所选的400～1 400 mm/s工艺窗口内，试样致密度均大于99%。但当扫描速度大于600 mm/s时底部会产生裂纹。优选打印速度400 mm/s的拉伸实验结果表明：沉积态试样和热处理试样平均抗拉强度分别为675 MPa和782 MPa，最大延伸率分别为19.7%和和17.95%，即500℃退火热处理后试样抗拉强度提升，但延伸率下降。沉积态和热处理态试样断裂机制为脆性与塑性断裂共同作用的准解理断裂机制。通过DSC实验测得热处理后试样的马氏体相变和逆相变起始温度M_s和A_s分别为35.8℃、10.0℃。温度介于二者之间时，合金由奥氏体、马氏体两相组成，EBSD结果表明20℃室温下试样主要由B19’马氏体构成。     

原位反应法制备的TiC／2618复合材料的时效特征

为了制订合理的热处理工艺 ,用X射线衍射技术、显微组织观察、退火及硬度试验对XD法 (即原位反应法 )制备的TiC(6w % ) / 2 618复合材料及其时效特征进行了研究。结果表明 :利用XD法能成功制备多元素基体TiC/ 2 618复合材料 ;复合材料经淬火后采用 190± 5℃、保温 2 0h的时效处理工艺较为合适 ,且TiC的加入改变了 2 618合金的时效规律 ,使其在 190℃温度下的时效曲线出现双峰值现象 ,但这一现象随着时效温度的升高而消失。