双级时效制度对7150铝合金微观组织和性能的影响

采用拉伸测试、电导率测试和透射电镜等手段研究了双级时效制度对7150铝合金的力学性能、电导率和微观组织的影响。结果表明:在本研究范围内,第一级时效制度对合金的力学性能和电导率影响不大;合金经过120℃/8h+160℃/6h,可以达到与单级峰时效处理相当的抗拉强度,并且电导率有明显提高;第二级时效温度为168℃时效时,相比在160℃进行第二级时效,合金在具有同等电导率水平时,损失的强度相对较多,但时效时间明显变短;120℃/8h+160℃/32h双级时效后,合金的抗拉强度为560MPa,屈服强度为520MPa,延伸率为11.5%,电导率22.7MS.m-1,晶内沉淀析出相以η′和η为主,晶界析出相完全断开。     

Al-Mg-Si-Mn合金时效性能及析出行为研究

采用透射电镜、差示扫描量热分析和硬度测试等方法,研究了Al-Mg-Si-Mn合金的时效性能及析出行为。结果表明,实验合金在170℃时效8h达到硬度峰值,并在一段时间内能保持较高硬度,57h后硬度开始迅速下降;主要强化相β″可长时间从基体中析出,当合金中大量析出β′相和B′相时,硬度明显降低。实验合金的析出相析出顺序为,过饱和固溶体→团簇→GP区→β″相→β′相+B′相→β相。     

Al-5.87Zn-2.07Mg-2.42Cu合金形变热处理过程的组织与性能演变

通过维氏硬度试验、力学性能试验以及透射电镜观察,研究了Al-5.87Zn-2.07Mg-2.42Cu合金在最终形变热处理(固溶—预时效—变形—终时效)过程中的组织演变和力学性能,并优化出最适宜的工艺制度。结果表明,Al-5.87Zn-2.07Mg-2.42Cu合金最适宜的形变热处理工艺为480℃/1 h+100℃/8 h+30%+120℃/10 h。100℃/8 h预时效处理后,合金基体内弥散析出大量细小的沉淀相。经30%冷变形引入位错后进行120℃/10 h终时效处理,析出相数量增多且尺寸增大。最终形变热处理后合金的硬度、抗拉强度和屈服强度分别为200 HV、645 MPa和621MPa,分别比T6态合金的增加了19 HV、67 MPa和110 MPa。     

时效处理对Mg-Nd-Zn-Zr合金组织的影响

为研究时效处理对Mg-Nd-Zn-Zr合金组织的影响,在540℃进行固溶处理保温8 h,在200℃进行时效处理,时效时间分别为10 min、30 min、1 h、2 h、4 h、8 h、16 h、24 h、72 h、240 h、480 h。对合金显微组织进行分析,研究其与时效处理后合金的析出物和硬度的关系。经研究发现,Mg-Nd-Zn-Zr合金的铸态组织中晶粒为等轴状,第二相呈网状分布。经固溶处理后,第二相向内溶解,网状断开。再经200℃时效处理,第二相(β′)原位析出致其更加均匀,使其硬度明显提高。β′相的析出速率呈现先升高后下降的趋势,在时效处理2 h～4 h时硬度达到峰值。到达峰时效后β′相开始向β相转化,β′相为主要合金强化相。     

时效制度对粉末冶金高温合金FGH95组织和性能的影响

研究了淬火处理的FGH95合金在不同时效制度下的显微组织和力学性能,并对室温U型缺口试样冲击断口进行了对比分析。结果表明:相同固溶淬火处理的FGH95合金,经过单级时效(760℃×16h/AC)和两级时效(870℃×1.5h/AC+650℃×24h/AC)处理后晶粒度相同,γ′相的形貌、尺寸和分布也无明显差异。二者的硬度、室温冲击韧度、室温和650℃拉伸性能相当;单级时效后650℃/1035MPa的光滑持久寿命略高于两级时效,但持久塑性低于两级时效。FGH95合金可以采用单级时效代替传统的两级时效处理。     

时效热处理对7B50超强铝合金组织与性能的影响

通过拉伸试验、维氏硬度测试、电导率测试、晶间腐蚀与剥落腐蚀试验、金相观察及透射电镜分析等,研究新型的4级时效工艺(four-step aging,FSA),即高温短时效—低温长时效—高温短时效—低温时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu系7B50超强铝合金组织和性能的影响。结果表明:FSA处理促使7B50铝合金晶界析出相发生球化和细化,晶界析出相的体积分数显著增大并呈非连续分布;与传统的回归再时效RRA工艺相比,经过优化的新型4级时效热处理能明显提高7B50铝合金的力学性能和抗腐蚀性能;经过150℃/5 h→110℃/24 h→150℃/5 h→110℃/12 h的4级时效处理后,合金的室温抗拉强度从582 MPa提高到685 MPa,抗腐蚀性能明显超过回归再时效(RRA)处理的合金。     

停放时间对Al-Mg-Si合金挤压棒材组织与性能的影响

通过光学显微镜、X射线衍射技术、透射电子显微镜、硬度和单轴拉伸等分析测试技术,研究了停放时间对AlMg-Si合金挤压棒材显微组织和性能的影响。研究结果表明,当合金经过固溶淬火后,立即进行人工时效,合金析出序列为过饱和固溶体→β'相,基体强化相主要为棒状过渡β'相;合金固溶后,当经过不同停放时间后,再进行人工时效,合金析出序列为过饱和固溶体→β″相,基体强化相主要为针状亚稳β″相,且β″相的数量随着停放时间延长而逐渐增多,当停放时间超过6h后趋于稳定,因此最佳的停放时间为6h。     

热处理工艺对注射成形IN713C合金组织与力学性能的影响

以气雾化IN713C合金粉末为原料,采用注射成形工艺制得合金材料,分别在1 150,1 175和1 200℃下进行固溶处理,然后在760,850和930℃进行时效热处理,通过扫描电镜(SEM)及能谱仪对合金的显微组织与物相组成进行观察与分析,并测定时效态合金的硬度与抗拉强度。结果表明:固溶温度达到1 175℃后,继续升高温度,则冷却过程中γ′析出相减少,固溶处理温度为1 175℃时合金的硬度(HRC)和抗拉强度分别为42.4和1175.9 MPa。时效处理温度为760℃时,合金的硬度(HRC)和抗拉强度分别达到43.6和1 223.7 MPa;时效温度高于760℃时,γ′相尺寸由于晶格错配度过大而粗化,随时效处理温度升高,γ′相尺寸逐渐增大,数量逐步减少,强化相体积分数降低,合金的硬度与抗拉强度都降低。注射成形IN713C合金的最优热处理制度为1 175℃/2h/AC+760℃/16 h/AC。     

长期时效对低碳Ni-Cr-W-Mo耐热合金组织和力学性能的影响

 研究了长期时效对低碳Ni-Cr-W-Mo耐热合金组织和力学性能的影响。结果表明,长期时效后低碳Ni-Cr-W-Mo耐热合金存在3种析出相：M6C型初生碳化物相、二次M23C6型碳化物相和μ相;其中M6C型初生碳化物相存在于供应态和时效态。因为合金含碳量低,所以合金在750℃时效超过200h和在900℃时效超过100h时,就析出μ相。合金在750℃时效至1000h时,随着时效时间的延长,合金硬度值不断增加;而合金在900℃时效至1000h时,随着时效时间的延长,合金硬度值首先增加至最大值,随后合金硬度值随着时效时间的延长而降低;这是因为二次M23C6型碳化物析出形态在时效过程中发生了变化。合金时效前后的室温拉伸性能数据证实微量μ相对合金室温拉伸影响很小。     

Al-2.3Cu-1.7Mg-1.2Fe-1.2Ni合金的时效行为研究

采用硬度测试、电导率测试、常温力学性能测试等方法研究了单级时效处理过程中时效温度和时效时间对Al-2.3Cu-1.7Mg-1.2Fe-1.2Ni合金力学性能和电导率的影响规律,并利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)等手段对合金淬火态以及几种不同时效处理制度下的显微组织进行了研究.结果表明,合金经固溶淬火处理后仍残留有较多的大尺寸第二相,淬火态组织存在的第二相主要有Al9FeNi,Al7 Cu2 Fe,Al7 Cu4 Ni等.单级时效处理过程中,时效处理的温度越高,达到峰时效所需的时间越短,材料的峰时效硬度值越低;电导率随时效时间的延长而不断上升,时效温度越高,电导率的增长速率越快.峰时效条件下合金内主要沉淀强化相包括S’相和S"相,晶界上有明显的链状析出物存在,呈不连续分布;峰时效条件下,合金棒材的极限抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为455 MPa,391 MPa和10.6％,电导率可达到21.6 MS·m-1.     

新型Al-Mg-Si-Cu铝合金热处理工艺研究

通过力学性能测定以及金相显微组织观察，对一种新型Al-Mg-Si-Cu铝合金(Al-1．2％Mg—0．9％Si—0．6％Cu)的热处理工艺进行了研究。结果表明：该合金较为理想的热处理制度是550℃，2h固溶处理后水淬，人工时效制度为双级时效185℃，2h 200℃/1h。热处理后，试样抗拉强度可达到340MPa以上，硬度可达到105HB以上，延伸率在12％以上，析出相呈细小弥散状分布，对合金有很高的强化效果。     

固溶时效处理对Al-6.6Zn-2.3Mg-2.1Cu-0.12Zr合金组织性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、硬度测试、电导率测试和室温拉伸性能测试等分析手段,研究了Al-6.6Zn-2.3Mg-2.1Cu-0.12Zr合金挤压板带固溶、单级时效和双级时效制度下的组织和性能。研究表明,Al-6.6Zn-2.3Mg-2.1Cu-0.12Zr合金挤压板带采用475℃/2 h的固溶处理制度,析出相回溶充分,无过烧现象;合金采用475℃/2 h+120℃/24 h的T6时效处理制度,晶内析出相细小弥散,晶界析出相连续分布;合金采用475℃/2 h+110℃/8 h+160℃/28 h的T74双级固溶时效处理制度,晶内析出相以η’和η为主,晶界析出物完全断开。     

时效处理对7075铝合金组织和性能的影响

对7075铝合金进行了单级时效处理和双级时效处理，表征了微观组织，测试了显微硬度。利用电化学工作站测试了腐蚀性能。实验结果表明：7075铝合金经120℃时效24h后，平均硬度为196HV；二级时效温度为160℃时，随时效时间的延长，硬度值基本呈现逐渐降低的趋势。7075铝合金经一级时效处理后，第二相析出产生时效硬化效果；在较高温度下进行二级时效，随保温时间的延长，时效析出相发生聚集、粗化和长大，降低了合金的硬度。随着二级时效时间的增长，合金的腐蚀电流先升高后降低，在二级时效16h、24h时合金的腐蚀电流最小，腐蚀性能最优。     

低温时效对QBe2.0铍青铜组织与性能的影响

通过硬度测试、室温拉伸实验、电导率测试合金性能,以及借助OM、XRD、TEM等手段分析合金组织特征,研究QBe2.0合金在280 ℃下时效的组织与性能,结果表明:随着时效时间的延长,合金的硬度、屈服强度与抗拉强度持续上升,于8 h达到峰时效状态,主要强化相为以调幅组织的形式存在于基体中的γ’相;时效初期,基体中析出共格γ”相,引起严重的晶格畸变,使合金在时效过程中电导率先降低后升高;时效16 h后合金发生过时效,金相组织显示此时发生了较为严重的晶界反应,XRD图谱显示此时析出了少量平衡相γ,两者的共同作用使合金的力学性能下降.      

多级断续时效对Al-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织和性能的影响

采用硬度测试、透射电镜(TEM)和差示扫描量热分析(DSC)等方法,研究了多级断续时效对高Cu/Mg比Al-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织和性能的影响。结果表明,断续时效第二级低温时效对合金硬度无明显影响,第三级高温时效对硬度影响较大,随着时间的延长,硬度先增大且在160℃时效20 h左右达到最大值后减小。透射电镜和DSC证明在断续时效的不同阶段,合金的沉淀析出特征:在第一阶段高温时效中,Ω相和θ'相同时析出,两种析出相的数量无明显差别;在第二阶段低温时效中,θ'相持续析出,无明显的Ω相析出特征;在第三阶段高温再时效中,Ω相和θ'相同时析出长大,Ω相为主要强化相,θ'相相对较少。     

新型β钛合金时效析出相的演变及硬化

α相的析出形态和析出动力学对β钛合金的研究至关重要。本文利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、硬度测量及拉伸性能测试等分析手段,研究了一种自主设计的新型Ti-Al-V-Mo-Cr-Zr-Fe-Nb亚稳β钛合金时效过程中析出相的演变及硬化。研究表明:该合金经720℃固溶处理30 min,再经460℃时效3 h后产生点状α相连点成线现象,形成雪片状组织;12 h后,细小而致密的次生α相弥散分布于β基体中;至16 h后,长条状α相纵横交叉成大约60°夹角或以相互垂直的方式分布于β晶内。随着时效时间的延长,α析出相的尺寸和体积分数逐渐增加,α相体积分数增加引起的硬化和尺寸增加引起的软化相竞争,使得合金硬度和抗拉强度先增后降。该合金时效处理12 h后可获得优良的强度与塑性匹配:抗拉强度R_m=1393.6 MPa,延伸率A=12.56%,随后则出现过时效现象。     

时效对超高强含钪铝合金组织和性能的影响

采用维氏硬度测量、室温拉伸性能测试和显微组织结构分析,研究了不同时效制度下Al-Zn-Cu-Mg-Sc-Zr合金的力学性能、腐蚀性能和显微组织。结果表明,合金具有显著的时效硬化效应,随时效温度的升高,合金达到时效硬度峰值的时间缩短。合金适宜的时效制度为120℃/24 h。此时,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和维氏硬度分别为696 MPa、654 MPa、11.1%和211.2 HV。合金中主要强化相为GP区和η′相,主要强化作用为沉淀强化及弥散强化。时效过程中Al3Sc和Al3(Sc,Zr)质点表现出较强的热稳定性;合金抗晶间腐蚀能力随时效时间的延长而增强。     

Ti-Al-Mo合金的时效析出行为

研究了一种新型Ti-Al-Mo近β型钛合金在900℃×30 min/WQ固溶处理后,在不同条件时效处理后的析出相、显微硬度及力学性能。研究结果表明,在500℃时效4 h后的合金显微维氏硬度最高,为4 273 MPa;时效温度在400~700℃范围内时,随着时效温度的升高,析出的片层状α相尺寸逐渐增大,体积分数先增加后降低。由于加入了β稳定元素Mo,能提高强度但也会降低塑性,为了获得较好的强塑性匹配,在时效时间一定的前提下,时效温度应选取500℃左右;而为了得到较高的塑性和断裂韧性,在600~700℃之间时效较为适宜。     

双级时效对6005A铝合金组织及性能的影响

采用显微组织观察和力学性能测试等分析方法,研究了6005A铝合金挤压“品”字形空管在180℃和205℃的双级时效过程中微观组织变化和时效强化的特点。研究表明：通过观察显微组织发现,经180℃×3 h+205℃×1.5 h双级时效处理后,强化相和其他沉淀相最为均匀、细小、弥散分布。当二级时效一定时（205℃×1.5 h）,一级时效温度为180℃时,随一级时效时间延长（2 h、3 h和4 h）,合金的维氏硬度和强度呈先增加后减小趋势,3 h时效效果较好;当一级时效一定时（180℃×2 h）,随着二级时效时间的延长（1.5 h、3 h和4.5 h）,合金的维氏硬度和强度呈减小趋势。综合比较,180℃×3 h+205℃×1.5 h双级时效的微观组织和力学性能最佳。     

热处理对CuNi2Si合金组织和性能的影响

研究了不同预冷变形条件下时效温度及时间对CuNi2Si合金组织和性能的影响.结果表明:合金在880℃×2.5 h固溶,经不同预冷变形后时效,具有较强的时效强化特性;同时预冷变形能够促进时效过程中第二相的析出,并具有晶界析出倾向;当预冷变形达40%,500℃×1 h时效,合金布氏硬度(HB)达193,抗拉强度(Rm)达765 MPa,伸长率达11%,与未进行预冷变形的合金相比,可获得较高的硬度、强度及较好的综合性能.合金热处理后的拉伸断口为韧性断裂,形貌特征为沿晶型韧窝,这与析出相具有晶界析出倾向的特性一致.