Effects of heat treatment on microstructure evolution and mechanical properties of Mg-6Zn-1.4Y-0.6Zr alloy

To investigate the effects of solution temperature and the decomposition of I-phase on the microstructure, phase composition and mechanical properties of as-cast Mg-6Zn-1.4Y-0.6Zr alloy, solution treatment at 440 oC, 460 oC and 480 oC and further aging treatment were conducted on the alloy. The results indicate that the net-like intermetallic compounds(mainly I-phase) dissolve into the α-Mg matrix gradually with the increase of solution temperature from 440 oC to 480 oC. Besides, the I-phase decomposes completely at 480 oC, with the formation of fine W-phase(thermal stable phase) and Mg_7Zn_3 phase. In addition, a great number of fine and dispersive Mg-Zn binary phases precipitate in the α-Mg matrix during the aging treatment. Due to the increase of solute atoms and the precipitation of strengthening phases, such as W-phase and Mg-Zn phases, the optimal strength is obtained after solution treatment at 460 oC for 8 h and aged at 200 oC for 16 h. The yield strength(YS), ultimate tensile strength(UTS) and elongation are 208 MPa, 257 MPa and 3.8%, respectively. Compared with the as-cast alloy, the increments of YS and UTS are 117% and 58%, respectively, while the decrement of elongation is 46%.     

挤压态6061铝合金的力学性能及显微组织

对挤压态6061铝合金分别进行了固溶处理和时效处理,采用万能试验机测试了其力学性能,通过SEM和TEM表征了合金的微观组织,研究了不同热处理条件下挤压态6061铝合金的组织演变规律。结果表明:固溶和时效处理后的挤压态6061铝合金均表现出明显的力学性能各向异性,且时效处理能有效提升合金的强度;同时,经时效处理后的挤压态6061铝合金表现出应变速率敏感性,而固溶处理的挤压态6061铝合金则无明显的应变速率敏感性;固溶处理和时效处理的挤压态6061铝合金的晶粒形态为等轴晶,但是有大小两种晶粒尺寸等级,大晶粒尺寸可达200 μm,小晶粒尺寸则小于10 μm。固溶和时效处理的挤压态6061铝合金均由较强的{001}<100>立方织构和较弱的{011}<100>高斯织构组成,且种类和强度相同;拉伸变形后的6061铝合金出现了大量的位错堆积,而经时效处理的合金中均匀分布短棒状的析出相能有效阻碍位错的运动,提高材料的变形抗力。     

Er、Zr及热处理对高锌铝合金组织和力学性能的影响

本文以Al-30Zn-3Cu-2.5Si高锌铝基合金为研究对象,探究稀土元素Er、Zr对铸态及热处理态合金组织和力学性能的影响,并分析和探讨了其作用机理。研究结果表明,当添加0.10 wt % Er和0.10 wt % Zr元素后能够明显的细化合金晶粒,平均晶粒尺寸由74.28 μm减小至60.01 μm,且α-Al晶粒转变为细小的等轴晶。稀土元素Er、Zr的添加会在合金内部形成Al3（Er,Zr）细小的粒子并能够起到钉扎位错的作用,从而提高合金的力学性能。添加Er、Zr后,铸态合金的抗拉强度由未添加稀土元素的323.01 MPa提高到了358.29 MPa,提升了10.93 %;屈服强度由309.33 MPa提高到了315.00 MPa,提升了1.83 %;延伸率基本未发生变化。合金经固溶时效热处理强化后,添加稀土元素合金的抗拉强度为449.48 MPa,屈服强度为408.51 MPa,比铸态合金分别提高了25.45 %、29.68 %。粗大的第二相存在于晶界处,导致合金的延伸率仍较差。     

机械振动对铸造铝合金组织和性能的影响

分析振动方式对ZL101铝合金消失模铸件组织和力学性能的影响。结果表明,机械振动后合金组织明显细化;垂直振动时,合金晶粒尺寸最小,孔隙率最低,抗拉强度最大;ZL101合金垂直振动后,不同厚度处的组织存在较大差别,厚度越大,振动细化效果越显著。     

热处理工艺对Ti-53合金显微组织和力学性能的影响

对Ti-53(Ti-5Al-1Sn-1Cr-1Fe)钛合金在不同热处理条件下的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,完全退火处理后,β相明显减少,α相发生再结晶,组织由针片状α相+少量β相组成,强度、硬度较低,塑韧性较高;固溶处理后,部分β相无扩散转变为α’相;时效处理后,固溶时出现的部分不稳定α’相发生分解,最终组织为片状α相+高度弥散的β相+少量α’相,还出现一定量的β斑,强度和硬度明显提高,塑韧性也有所提高。Ti-53合金的室温拉伸断口表现为韧脆混合断裂特征。     

热处理对真空压铸Mg-7Al-2Sn合金组织性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜,能谱分析仪、X射线衍射分析及差热分析研究了T4和T6热处理对真空压铸Mg-7Al-2Sn(AT72)合金组织和力学性能的影响。结果表明,真空压铸使得AT72合金组织更加致密,进而通过热处理可以进一步提高合金的力学性能。特别是T4固溶处理(400℃×20 h)后,晶粒尺寸变化较小,Al、Sn元素固溶到基体中产生固溶强化;同时,由于Mg17Al12相分解,使得高熔点的Mg2Sn颗粒相的析出强化效果更加明显。T4处理后的AT72合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率达到276 MPa,202.6 MPa和10.6%,其比压铸态合金分别提高了18.2%,7.0%,24.7%。T6(400℃×20 h+200℃×15 h)处理后由于脆性相Mg17Al12的非连续析出以及Mg2Sn相粗化,使得合金的强度和塑性均有所下降。由于耐热相Mg2Sn的存在,提高了Mg17Al12相的开始熔化温度,使得AT72合金表现出比商用AZ91合金具有更好的高温力学性能。     

固溶处理对稀土改性Al-Zn-Mg-Cu合金组织及性能的影响

采用OM、SEM、EDS和室温拉伸等方法,研究了475℃下固溶时间对不同成分Al-Zn-Mg-Cu合金(7055、7055-Pr、7055-Er、7055-Pr-Er合金)组织性能的影响规律。结果表明,4种合金的强度均随固溶时间的增加先升高后下降;稀土Pr、Er的添加可以减少基体中的残留相、细化晶粒,从而改善合金的伸长率;稀土Pr比稀土Er具有更好的提升合金伸长率的效果,而稀土Er对合金强度提升影响较大。适当的固溶处理可以优化基体中残留相和第二相的数量与尺寸,从而影响合金断口形貌与力学性能,在475℃固溶60 min后7055-Er合金的抗拉强度达到最大值,为665 MPa,而7055-Pr合金的伸长率达到最高值,为14.9%。     

热暴露对航空用2E12铝合金组织演变及疲劳性能的影响

利用维氏硬度检测、疲劳性能测试、视差量热法(DSC)、透射电子显微分析(TEM)等手段,研究了航空用T3态2E12铝合金在150℃下分别暴露10 h,100 h,1000 h组织演变及疲劳寿命变化规律.结果表明:随热暴露时间的增加,合金硬度不断增大,疲劳寿命呈先增后降趋势;T3态及热暴露10 h合金中析出相由GPB区结构组成,热暴露10 h合金中GPB区发生长大,因而具有最长疲劳寿命;热暴露100 h至1000 h后,合金中析出相为S"相及S'相,析出相在晶界处析出,晶界附近形成无沉淀析出带(PFZ);由于S"相及S'相共格性较GPB区低,加之晶界处析出相易形成裂纹源,PFZ与基体协调性差等因素,热暴露100 h和1000 h后,合金疲劳寿命急剧下降.     

微量元素对Al-Mg合金组织和性能的影响

通过力学性能测试、显微组织观察,研究了微量元素添加对Al-Mg合金组织及性能的影响,并探讨其作用机制.在确定微量元素成分范围后,对冷轧板材的稳定化退火处理工艺进行了研究.试验结果表明,在300℃1 h稳定化处理,其力学性能最好,合金的抗拉强度达到420 N/mm2,屈服强度为308 N/mm2,伸长率为15%.     

热处理对含Ag耐热铝合金组织与性能影响

通过铸锭冶金及形变热处理,制备了一种含0.6Ag的Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Mn耐热铝合金.采用光学显微镜、扫描电子显微镜、差热分析及力学性能测试,研究了热处理工艺(包括均匀化处理、固溶及人工时效处理)对合金的组织与性能影响,并推导了其均匀化动力学过程.结果表明,理想的热处理工艺是均匀化制度为500℃×12h,固溶温度为525℃,人工时效制度为185℃×8h.通过优化热处理工艺,合金的室温抗拉强度达570MPa,伸长率在10%以上.     

Effects of heat treatment process on microstructure and mechanical properties of TCA-DT titanium alloy plate

研究了不同热处理制度对TC4-DT合金厚板显微组织和力学性能的影响。结果表明,TC4-DT合金在α＋β两相区固溶处理时,随着固溶温度的降低,初生α相含量逐渐增多,强度降低,塑性增加;固溶冷却速率越慢,获得的α’马氏体越少,随后的时效强化效果越小。随着时效温度的提高及时效时间的延长,析出的次生α相数量增多,晶粒粗化,屈服强度出现先增加后下降趋势,塑性变化不大。因此,最佳热处理工艺为955℃×1h,AC＋550℃×8h,AC,经该工艺处理的试样综合力学性能较好。关键词：TC4-DT钛合金;热处理;组织;性能     

热处理对TC4合金中厚板组织及性能的影响

研究了不同热处理制度对TC4合金中厚板的显微组织和力学性能的影响。结果表明,经800 ℃×1 h/AC(空冷)退火后,组织为球状α+少量的长条状α+少量β组织,其拉伸性能比热轧态略有下降;热轧后的TC4合金板材经960 ℃×80 min/AC固溶处理后,组织为双态组织,即初生α+针状（α+β）,其横向抗拉强度和屈服强度与普通退火态的相比分别降低了35 MPa和75 MPa。固溶后的TC4合金板经700 ℃×120 min/AC时效后,初生α相的含量变少,β晶粒尺寸变大,片状次生α相拉长并粗化,与800 ℃×1 h/AC退火相比,虽然拉伸性能有所降低,但性能更加均匀,各向异性不明显。热轧后的TC4合金板经1000 ℃×20 min/WQ（水冷）后,β相发生马氏体转变,组织为非常细小的针状组织,抗拉强度比普通退火略有提高,但屈服强度和塑性急剧下降。     

热处理对TA19钛合金组织和力学性能的影响

通过改变固溶温度、固溶后的冷却方式和时效温度,研究了热处理制度对TA19钛合金微观组织和力学性能的影响。研究表明,随着固溶温度的升高,初生α相含量减少,使得伸长率和断面收缩率减小;而升高固溶温度使得β相中析出的细小次生α相增多,从而使室温抗拉强度增大。固溶处理后采用水冷时,由于从β相中析出大量细小弥散的次生α相,室温抗拉强度较大,但伸长率和断面收缩率较小。时效温度对微观组织和力学性能影响较小。     

焊接电流对2A12铝合金接头组织及性能的影响

通过组织观察、拉伸试验和硬度试验,研究了焊接电流对2A12铝合金焊接接头显微组织及力学性能的影响。结果表明,随焊接电流的增加,焊缝显微组织均为α-Al固溶体加S析出相,且焊接接头抗拉强度先增大后减小,焊缝区硬度最低,接头断裂均发生在焊缝区。焊接电流为45 A时,焊接接头性能最好。     

热处理对Mg-3Sn-1Mn镁合金组织和性能的影响

通过光学和电子显微镜、XRD分析以及抗拉和蠕变测试,研究热处理对Mg-3Sn-1Mn镁合金组织和性能的影响。结果表明,热处理对Mg-3Sn-1Mn镁合金的组织和性能有明显影响。当在420℃固溶处理后,合金中的大多数Mg2Sn相溶入基体。但在250℃时效处理后,在时效合金的晶界和晶内析出大量细小的Mg2Sn相,从而时效合金的抗拉性能和蠕变性能被明显改善,其强化机理可能与α-Mg基体中Mg2Sn相的弥散析出有关。     

时效工艺对Al-Li-Cu-Mg合金组织及力学性能的影响

通过金相显微镜、透射电镜微和室温拉伸等手段,研究了热处理制度对新型Al-Li-Cu-Mg合金微观组织演变和力学性能的影响.结果表明,该合金主要存在四种第二相:立方AlCu2 Mn相、棒状AlxCuxMnx、球状δ’相和片层T1相.前两相为高温结晶相,对合金沉淀强化贡献较少,后两相分别为自然时效和人工时效主要强化相.随着时效温度的升高和时间的延长,合金中G.P.区、球状δ’相等溶解,针状T1相析出,并在温度达到160℃时T1相析出速度明显高于δ '相的溶解,并与δ '相形成对合金的复合强化;180℃后在晶界处发生回复和再结晶.合金的强度随微观组织的变化显著,在90～150℃时,随着时效温度升高和时间延长,合金的硬度和强度先降低后提高;高于160℃时,合金强度和硬度随时效进行迅速增高,20 h即达到时效峰值;高于180℃后,时效达到峰值后随时间延长因发生再结晶而使合金强度和硬度降低.初步判定合金时效强化理想工艺应为(160 ～ 170)℃×20 h.     

热处理对Zn-Al合金微观组织和力学性能的影响

对Zn-Al合金进行不同的热处理,然后对其组织和性能进行分析。结果表明,随着加热温度和保温时间的增加,空冷后锌合金的抗拉强度和伸长率逐渐升高;炉冷后锌合金的抗拉强度变化不大,而伸长率波动较大。热处理后,共析相（α+η）随着加热温度的升高和保温时间的延长由片层状逐渐转变为颗粒状,等轴状的η（Zn）相逐渐溶入共析组织。锌合金的断口上呈现河流花样,断裂面凹凸不平,存在很多相互平行的撕裂台阶,断裂方式为穿晶解理断裂。推荐热处理工艺为：加热温度300 ℃,保温时间3 h,随炉冷却。此时,合金的抗拉强度为185 MPa,伸长率为10.8%。     

Influence of heat treatment on the microstructure and mechanical properties of DZ951 alloy

DZ951 directionally solidified nickel-base superalloy is mainly strengthened by y phase.Regularly aligned cuboidal and bimodal γ precipitates were attained by two heat treatments.The effect of microstructure on the mechanical properties of DZ951 alloy has been investigated.The results indicate that MC carbide changes to little blocks during aging treatment at 1050℃ (HT1).MC carbide partly degrades into M23c6 and there is a layer of γ around the carbide during aging treatment at 115℃ (HT2),which is beneficial to the elongation of DZ951 alloy.Small γ volume fraction and the uneven deformation structure are contributed to low mechanical propexties of the as-cast alloy.HT1 alloy has a better stress rupture life at 1100℃50 MPa and yield stress at 20℃,800℃ and 1100℃,which is attributed to regularly aligned cuboidal γ phase and even deformation structure.HT2 alloy has a good combination of strength and ductility.This arises fi'om the bimodal γ precitates and the degeneration of MC carbide.     

余热热处理对Al-Si-Cu合金铸件组织和性能的影响

研究了余热热处理工艺对Al-Si-Cu合金中Cu元素的固溶效果、共晶Si颗粒形貌及尺寸变化、以及该工艺对合金铸件力学性能的影响.结果表明,余热热处理工艺条件下,铸件可以在更短的时间内获得理想的固溶效果.通过分析铸件微观组织显微可知,余热热处理工艺可以通过缩短固溶处理时间有效地抑制共晶Si颗粒的粗化,在4h的固溶处理中Si颗粒平均尺寸持续减小且未出现粗化趋势.采用相同工艺参数,余热热处理工艺条件下制备的单铸试棒抗拉强度比传统T6热处理工艺提升约15%.     

热处理工艺对Mg-Nd-Gd-Zn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-Zn镁合金性能的影响。结果表明,采用适当的热处理工艺可细化镁合金的显微组织,并改善镁合金的机械性能。在200℃/2h热处理,会提高合金硬度;在热处理工艺为530℃×2 h空冷或淬火后再热处理200℃×2 h的情况下,合金的显微硬度与抗拉强度显著提高。