WSTi3515S阻燃钛合金的工程化制备及力学性能研究

WSTi3515S合金作为一种新型阻燃钛合金,关于其工程化应用的研究刚刚开始。对比分析了由西部超导材料科技股份有限公司生产的WSTi3515S合金?300 mm大规格棒材以及55 mm×270 mm×1 200 mm板坯不同方向的显微组织、室温及高温性能等。结果表明:WSTi3515S阻燃钛合金的可探性好,具有1 000 MPa级的室温强度,且540℃高温拉伸、高温蠕变、高温持久以及热稳定性等性能良好,均可满足工程化应用标准的要求。     

WSTi3515S阻燃钛合金热暴露性能

对WSTi3515S合金板坯试样进行550℃/100 h/AC热暴露试验后,分别在室温和100℃下测试其拉伸性能;未经过热暴露的试样,分别在从室温到550℃的不同温度点测试了其拉伸性能。结果表明:经过热暴露后的试样,受到析出相强化的作用,强度略有提高,但塑性指标均存在明显下降,其中,100℃时的拉伸强度低于室温拉伸性能,塑性有所提高,但仍比未经过热暴露的试样测试结果低;热暴露时,晶界处析出第二相是WSTi3515S合金的关键特征,也是WSTi3515S合金热稳定性能降低的原因;在试验温度提高的情况下,光滑拉伸试样强度不断降低,塑性先上升后降低;缺口拉伸试样强度持续下降,塑性没有明显变化,弹性模量持续下降。     

WSTi3515S阻燃钛合金超塑性变形行为及本构关系研究

通过电子万能试验机对具有粗大晶粒的β型WSTi3515S阻燃钛合金进行了超塑性拉伸试验,分析了热力学参数对超塑性能及力学行为的影响,建立了该合金超塑性本构关系。结果表明：WSTi3515S阻燃钛合金可在较宽的温度范围及应变速率区间内(800~920 ℃,0.000 5~0.01 s-1)实现超塑性;且在高温低应变速率条件下超塑性能良好,最大延伸率可达556%。与细晶超塑性不同,WSTi3515S合金在超塑性拉伸过程中,稳态变形阶段很短甚至不出现,变形主要集中在准稳态变形阶段,且准稳态变形阶段越长,获得延伸率越大。基于Arrhenius方程建立的本构方程精度不高,而由逐步回归法构建的本构方程误差值基本在5%以内。     

热处理对Ti6242S合金组织和性能的影响

研究了不同热处理制度对Ti6242S合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Ti6242S合金在α+β两相区热处理后得到双态组织。随着固溶温度的升高,初生α相含量减少,强度增加,塑性降低;随着时效温度的提高,析出的次生α相的数量增多,强度先增加后降低,塑性变化不明显。随着冷却速度的提高,合金强度显著升高,塑性降低。本试验得到的最佳热处理制度为965℃×1 h,空冷+595℃×8 h,空冷,可获得良好的组织和性能。     

热处理对铸造ZL102合金组织和性能的影响

对ZL102合金的热处理工艺参数进行优化,采用力学性能检测、组织观察等方法对铝合金的性能和强化机制进行了研究.结果表明:该成分铝合金的最佳热处理工艺为:540℃×5h固溶+200℃×5h时效;经上述工艺热处理后,合金的布氏硬度为93.7 HB,抗拉强度为221.65MPa.     

热处理对Mg-Y-Nd-Gd-Zr合金组织与性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、硬度计和电子拉伸机等研究了不同温度、不同时间的固溶和时效热处理对Mg-Y-NdGd-Zr合金组织和性能的影响。结果表明,随着固溶处理温度升高和时间延长,Mg-Y-Nd-Gd-Zr镁合金晶内化合物减少,晶粒尺寸增大,520℃×8 h的固溶处理工艺最佳。时效时,弥散细小的化合物均匀析出,随着温度升高和时间延长,析出相数量越来越多,合金的组织和力学性能得到进一步改善。经520℃×8 h固溶处理再进行225℃×16 h时效处理后,合金抗拉强度可达到272 MPa,硬度(HV)值达到78左右。     

热处理对Mg-Zn-Er-Nd-Ca-Zr合金组织与性能的影响

研究不同热处理工艺对Mg-5Zn-1Er-1Nd-1Ca-0.5Zr合金组织和力学性能的影响.结果表明,铸态合金经520 ℃×8 h+220 ℃×(4、8、12) h固溶后时效处理,合金显微组织粗化,晶内出现黑色的花瓣状相偏析,合金的室温拉伸强度有所下降,175 ℃抗拉强度有所提高,而屈服强度都有较大的提高,在520 ℃×8 h+220 ℃×8 h的热处理条件下都达到最大值.铸态合金经220 ℃×(4、8、12) h时效处理后,晶内析出了较多弥散分布的析出相颗粒,在220 ℃×8 h时效条件下晶内的析出相颗粒数量最多,室温和175 ℃抗拉强度和屈服强度都达到最大值.     

热处理制度对GH2132合金组织性能的影响

研究了不同热处理制度对GH2132合金组织和性能的影响。采用Thermo-Calc软件对GH2132合金中析出的平衡相进行热力学模拟,以及电子显微镜观察热处理前后合金中微观形貌以及相。结果表明,热处理过程中时效温度对合金中γ'相的析出及分布具有重要影响,固溶处理可以调整合金的晶粒尺寸。随时效温度升高,合金中主要强化相γ'相尺寸及数量均增加,从而增加了合金的抗拉强度和屈服强度。     

形变热处理对Al-Li合金组织和性能的影响

研究了形变热处理对2091型Al-Li合金显微组织和力学性能的影响,结果表明,固溶＋8％变形＋双级时效可以使合金获得良好的强塑性配合。合金中主要强化相δ（Al3Li）适宜的粒度、析出相S’（Al2CuMg）分散沉淀、晶界上平衡相析出量的减少以及δ＇无沉淀析出带（PFZ）的窄化,是合金强塑性改善的主要原因。     

热处理工艺对Ti55531合金组织与性能的影响

采用正交试验研究不同热处理工艺对Ti55531合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,显著影响合金显微组织和力学性能的因素依次是固溶温度、时效温度、时效时间。随固溶温度的升高,初生α相含量明显减少,α相的等轴性表现较好且分布更加均匀,抗拉强度逐渐增加,伸长率下降;随时效温度的升高,次生α相开始增加、长大,组织向双态组织转变,使得抗拉强度下降,伸长率增加。其合理的"固溶+时效"热处理工艺为"820℃×2h固溶,空冷+580℃×10h时效,空冷",抗拉强度为1 370MPa,伸长率为8.5%。     

热处理对Mg-Nd-Gd-Zr稀土镁合金组织与性能的影响

研究了热处理工艺对Mg-Nd-Gd-Zr镁合金组织与性能的影响.结果表明,采用适当的热处理可细化镁合金的显微组织,并改善镁合金的力学性能.该合金优化的热处理工艺为530℃×2 h空冷后再200℃×2 h时效,在此热处理制度下,合金获得优良的综合力学性能,显微硬度达到93.4HV,抗拉强度达到187MPa.     

TiNbZr合金在热处理过程中的微观组织和力学性能

TiNbZr合金由真空自耗电弧炉熔炼.研究了固溶,时效处理对该合金的微观组织和力学性能的影响.结果显示,当合金固溶处理1 h后在300和350℃时效处理时,合金的抗拉强度高达1000 MPa.当固溶后的合金在400和450℃时效处理时,出现α相.时效时间对α相的析出有重要的作用.当合金在400℃时效处理9 h后,抗拉强度为850 MPa,延伸率也保持在11%左右.     

热处理对挤压铸造n-SiC_p/AZ91D镁基复合材料组织和力学性能的影响

采用金相、X射线衍射、扫描电镜(SEM)、拉伸试验等方法分析和测试了挤压铸造纳米Si C颗粒增强AZ91D镁基复合材料在铸态(F)、固溶态(T4)和人工时效态(T6)下的组织和力学性能。结果表明,固溶处理可使n-Si Cp/AZ91D铸态组织中的β-Mg17Al12共晶相溶入到基体中,形成单一的过饱和α-Mg固溶体,合金抗拉强度和伸长率均有大幅提高,分别达到265 MPa和13.7%;经时效处理后,复合材料的抗拉强度和屈服强度进一步提高,分别为275,145 MPa;SEM结果显示,β-Mg17Al12相主要以连续析出/非连续析出方式分别在晶内及晶界上析出,特别是纳米Si C颗粒分布对二次析出相β-Mg17Al12的形貌、尺寸、分布有一定的影响,使二次析出相变得细小和弥散分布,从而充分发挥了二次析出相的沉淀强化作用;最后对n-Si Cp/AZ91D复合材料不同热处理条件下的断口形貌进行了SEM观察,并且对其断裂方式进行了分析和讨论。     

Effect of Heat Treatment on Microstructure and Mechanical Properties of GH4169 Superalloy

研究了4种热处理制度对GH4169合金显微组织、室温拉伸、650℃拉伸和持久性能的影响。结果表明:980℃固溶加两阶段时效处理,合金的室温和650℃拉伸的屈服强度和抗拉强度最高;960℃固溶加两阶段时效处理,合金的持久寿命最长。固溶处理调整y相的含量,主要强化相y"在720℃时效时析出,辅助强化相y’在620℃时效析出。     

热处理对TiNbZrMo合金显微组织和力学性能的影响

采用水冷铜坩埚真空感应熔炼技术制备了名义成分为Ti-12Nb-12Zr-2Mo(质量分数,%)的合金,对获得的样品在真空热处理炉中进行热处理。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及力学测试等技术对铸态和热处理后得到样品的显微组织和力学性能进行系统研究。结果表明:铸态和退火状态下合金的组织均由α和β相组成,淬火状态下合金组织由α′和β相组成。热处理有利于提高合金的强度,而不改变合金的弹性模量。     

热处理对TB9合金力学性能及显微组织的影响

TB9合金属于亚稳型β钛合金,热处理强化效果明显,抗腐蚀性强、本文研究了固溶处理、固溶+时效处理对TB9合金力学性能和显微组织的影响,结果表明：经过800℃-900℃固溶处理后,TB9合金强度随固溶温度提高逐渐下降,塑性变化不明显;超过820℃固溶处理时,β晶粒尺寸迅速长大; 800℃-900℃固溶处理后对时效态TB9合金强度影响不明显;塑性随固溶温度上升明显下降,延伸率从15%降低到10%,面缩率从37.5%下降到20%以下;经过820℃/30min、WQ+520℃/8h、AC固溶时效处理后α相充分析出,合金性能稳定。     

时效热处理对EB-PVD镍基合金薄板组织与力学性能的影响

采用电子束物理气相沉积方法(EB-PVD)成功制备了直径为1000 mm,厚度为0.10～0.13 mm的镍基合金薄板.利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等测试方法,对时效热处理前后试样形貌、析出相组成、高温拉伸性能进行了研究.结果表明,镍基合金薄板材料时效热处理后,晶粒长大,随时效时间延长,晶粒长大速率明显降低.在时效过程中,有细小碳化物颗粒在晶界析出,衍射花样分析表明,碳化物为FCC结构的(Cr,Fe)23C6.时效热处理后,镍基合金薄板材料高温拉伸性能有了很大提高,延伸率有一定的降低.     

热处理对Mg-3.4Y-3.6Sm-2.6Zn-0.8Zr(wt%)合金组织和性能的影响

采用差热分析(DSC)、光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱(EDS)及拉伸测试等手段研究了Mg-3.4Y-3.6Sm-2.6Zn-0.8Zr合金经过不同热处理方式后的组织演变及力学性能。提出了500°C固溶处理15h、225°C时效处理40h的最佳热处理制度。500°C固溶15h后,层状长周期堆积有序(LPSO)结构消失,晶界处的(Mg,Zn)3(Y,Sm)从网状相溶解成颗粒状,同时形成大量的长条状相Mg12(Y,Sm)Zn。时效处理后,大量弥散的β′相析出到α-Mg晶粒中,有利于提高合金的屈服强度。试验合金的屈服强度(YS)、抗拉强度(UTS)和延伸率(EL)分别为170.0 MPa、260.8 MPa和14.1%。热处理后断口由沿晶断裂向穿晶断裂转变。