热处理对沉淀强化型铁镍基耐蚀合金热挤压厚壁管力学性能的影响

研究了热处理工艺对铁镍基合金热挤压厚壁管力学性能的影响。结果表明:由于挤压温度高、速度快,且挤压完成后采用了水冷冷却,试验合金挤压态的力学性能和固溶态的力学性能非常接近,挤压后直接时效态和固溶+时效态合金的力学性能也非常接近。随着固溶温度升高,试验合金的强度下降、韧塑性上升,适宜的固溶处理温度是960~1040℃。随着时效温度的升高,试验合金的强度呈现先升高后降低的趋势,而韧塑性表现出大致相反的变化规律,其转折点温度均为740℃。随着时效时间的延长,试验合金的强度呈现先急剧增大后缓慢增加再后几乎不变的趋势,而韧塑性表现出大致相反的变化规律,适宜的时效时间为不超过16 h。     

热处理对沉淀强化型铁镍基耐蚀合金热挤压厚壁管

研究了热处理对铁镍基合金热挤压厚壁管力学性能的影响。结果表明：由于挤压温度高、速度快,且挤压完成后采用了水冷冷却,试验合金挤压态的力学性能和固溶态的力学性能非常接近,挤压后直接时效态和固溶+时效合金的力学性能也非常接近。随着固溶温度升高,试验合金的强度下降、韧塑性上升,适宜的固溶处理温度是960~1040 ℃。随着时效温度的升高,试验合金的强度呈现先升后降的趋势,而韧塑性表现出大致相反的变化规律,其转折点温度均为740 ℃。随着时效时间的延长,试验合金的强度呈现先急剧增大后缓慢增加再后几乎不变的趋势,而韧塑性表现出大致相反的变化规律,适宜的时效时间为不超过16 h。     

固溶时效对TC21钛合金准β锻后组织性能的影响

对TC21钛合金进行准β锻造,再进行固溶时效热处理实验,研究了不同固溶时效热处理制度对合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明,TC21钛合金通过准β锻造后,再经固溶时效热处理工艺处理后,合金的微观组织呈现典型的网篮组织。随着固溶温度的上升,片状α相含量和长度显著降低,同时合金强度增加,而塑性变化呈相反趋势。随着时效温度的上升,对片状α相的影响略小,但次生α相的厚度此时显著增加,此时合金强度降低,塑性提高。断口形貌则随着固溶温度的升高,断口表面和裂纹扩展路径愈发平坦。断裂韧性值呈现下降趋势,但会随着时效温度的升高而提高。合金最大断裂韧性值可达66MPa·m1/2。考虑合金的强度、塑性和断裂韧性之间的良好匹配,经综合分析可得,TC21钛合金准β锻后最佳热处理制度为:870 ℃/2 h,AC+590 ℃/4 h,AC。     

时效处理对AM355不锈钢组织与性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、室温拉伸、电化学法和FeCl-_3浸泡法等手段,研究了时效温度对AM355不锈钢显微组织、力学性能和耐蚀性能的影响。结果表明:350～625℃时效处理后,AM355不锈钢的基体组织都为马氏体+奥氏体,且奥氏体含量随着时效温度的升高而呈现逐渐增加的趋势。电化学性能和Fe Cl3溶液浸泡腐蚀结果表明,随着时效温度的升高,AM355不锈钢的耐蚀性能呈现先减小而后升高的特征;时效温度为350℃时,AM355不锈钢具有最佳的强塑性结合以及最佳的耐点蚀性能。     

β21s钛合金棒材热处理研究

研究固溶时效热处理对β21s钛合金棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明:在固溶温度一定时,随着时效温度的升高(从540,550到560℃),合金的强度下降,而塑性则有所上升;在时效温度一定时,随着固溶温度的升高(从750,770,790到800℃),合金强度先有所升高(在790℃时达到峰值),而后又有所降低,而塑性则逐步降低。     

La变质4004铝合金的热处理

研究了固溶及时效处理对La变质4004铝合金组织及性能的影响。结果表明:随着固溶温度的升高、固溶时间的延长,合金中共晶硅熔断并粒化,500℃固溶6 h时性能达到最佳;随着时效温度的升高、时效时间的延长,合金硬度先升高后降低,时效温度为200℃、时效时间6 h时其硬度达到最高值112 HBW。变质4004铝合金最佳热处理工艺为:500℃×6 h固溶+200℃×6 h时效。     

时效温度对Al-Cu-Mn高强铸造合金组织与力学性能的影响

对Al-Cu-Mn合金ZL210A砂型试样进行了540℃×6 h固溶,再进行(120～180)℃×8 h的时效处理。通过OM、XRD、拉伸性能测试等手段与方法,研究了不同时效处理对ZL210A合金组织和性能的影响。结果表明:在120～180℃范围内,随着时效温度的升高,ZL210A合金试样晶内析出相粒子逐渐增多。160℃×8 h时效试样析出相粒子细小均匀、弥散分布在晶内,时效效果最佳。随着时效温度的升高,合金强度先升高后降低,伸长率先降低后升高。160℃时效试样强化效果最好,抗拉强度和屈服强度分别达到487 MPa和392 MPa。时效温度从140℃升高到160℃,合金试样伸长率下降明显,从12.4%下降到7.8%。     

高镜面塑料模具钢Cr4Ni3MnCuAl热处理工艺的研究

采用OM、SEM、硬度测试分析方法,研究了不同固溶温度、冷却方式和不同时效温度对Cr4Ni3Mn Cu Al钢组织和硬度的影响。结果表明:随着固溶温度的升高,固溶硬度呈现先升高后降低的趋势,固溶油冷硬度高于固溶空冷硬度约1.1HRC。固溶冷却后的组织以板条马氏体为主,880℃为最佳的固溶温度。在200℃～610℃范围内时效4h,时效硬度呈现出先升高后降低的趋势。时效4 h可为钢材提供约6.2HRC的硬度增量。520℃时效后得到的组织为板条马氏体+少量粒状贝氏体+少量残余奥氏体。从组织和硬度方面综合评价,880℃固溶油冷+520℃时效为Cr4Ni3MnCuAl钢的最佳热处理工艺。     

第二级固溶处理温度对7A04铝合金组织和性能的影响

采用拉伸试验、电导率及硬度测试以及组织观察(光学显微镜和扫描电镜)、能谱分析等方法,研究了双级固溶、双级时效热处理制度下第二级固溶处理温度对7A04铝合金组织和性能的影响。结果表明:随着第二级固溶温度的升高,合金力学性能呈现先上升后下降的趋势,晶粒尺寸不断长大,残余第二相不断减少;合金最佳第二级固溶处理温度为480℃,此时晶粒组织细小,合金的力学性能较好,抗拉强度、规定塑性延伸强度、硬度、伸长率和电导率分别为691 MPa、642 MPa、71 HRB、14.14%、32.16%IACS。     

Ti含量及时效温度对Al-Si7-Mg0.35合金组织及力学性能的影响

研究Ti含量及时效温度对Al-Si7-Mg0.35合金组织和力学性能的影响.结果表明:在三种时效温度:155℃、165℃、175℃条件下,合金的抗拉强度、硬度都随Ti含量的增加逐渐增大,并在Ti为0.2％时达到最大值,随后又逐渐降低,伸长率在时效温度为155℃和165℃时随着Ti含量的增加逐渐下降,在0.2％Ti时达到最低值,而后随着Ti含量的增加稍有增加,在时效温度175℃时伸长率呈下降趋势.随着时效温度的提高,三种含量合金的抗拉强度、硬度基本上都是先升后降,而断后伸长率在含0.1和0.2Ti合金中呈先降而后缓慢上升的趋势,而0.3Ti合金呈下降趋势.     

喷射成形6061铝合金的热处理工艺

对喷射成形6061铝合金的热处理工艺进行研究,采用硬度测试、拉伸试验和透射电镜等研究固溶温度、时效温度和时效保温时间对合金显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:随固溶温度的升高,合金硬度也随之升高,而其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率则先增大后减小;合金硬度、抗拉强度和屈服强度随时效温度的升高先增大后减小,断后伸长率却一直减小;合金硬度、抗拉强度和屈服强度曲线随时效温保温时间的延长呈驼峰状变化,断后伸长率则变化不大,只在17 h时有所增大;喷射成形6061铝合金的最佳热处理工艺为530℃固溶1 h+175℃时效8 h。     

时效时间对T91钢显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、室温拉伸和硬度试验等研究了T91钢管在680℃时效不同时间(0、240、480、720、1200、1680和2160 h)后的显微组织和力学性能。结果表明,T91钢管在680℃时效前后的显微组织均为回火马氏体,随着时效时间的增加,显微组织的晶界越来越明显,晶粒逐渐变粗。随着时效时间的增加,T91钢的硬度缓慢降低,强度(下屈服和抗拉强度)出现先降低、再升高、后又降低、最后呈缓慢降低趋势,塑性(伸长率)出现先增加、后降低、最后缓慢降低的过程,拉伸断口由微孔聚集型断裂转变为准解理断裂。     

采用正交试验优化Cu-Ni-Sn合金的热处理工艺

采用正交试验研究了预变形量和时效处理对新配比Cu-Ni-Sn合金(固溶态Cu-Ni-Sn合金)的力学性能的影响,并使用正交极差分析法得出最佳工艺参数。结果表明,影响Cu-Ni-Sn合金硬度的变化因素为时效温度＞预变形量＞时效时间;影响合金抗拉强度的变化因素为预变形量＞时效时间＞时效温度;影响合金断后伸长率的变化因素为时效温度>冷变形量>时效时间。由此确定最佳的工艺为时效温度360 ℃,时效时间5 h,预变形量40%。随着时效温度和预变形量的增加,合金拉伸断口形貌由大量韧窝的韧性断裂转变为河流状形貌准解理断裂,再到冰糖状沿晶脆性断裂,表明合金塑性逐渐下降。     

选区激光熔化GH3536合金的热处理工艺

采用OM、SEM和力学性能测试等分析研究了不同热处理工艺对选区激光熔化成形GH3536合金组织及力学性能的影响规律。结果表明,随着固溶温度越高,晶粒尺寸越大,且抗拉强度在高温条件下逐渐增加而室温条件则下降。当固溶温度达到1120 ℃时,室温条件下横向试棒与纵向试棒的抗拉强度分别达到816和731 MPa;900 ℃高温条件下则分别达到189和204 MPa。800 ℃时效处理后合金基体组织析出细小碳化物,产生第二相强化作用,强度得以提升。随着时效时间的增加,碳化物变的密集,但晶粒尺寸几乎没有发生变化,表现为室温抗拉强度与断后伸长率得到提升。当时效时间达到20 h时,室温条件下横向试棒与纵向试棒的抗拉强度分别达到832和747 MPa;900 ℃高温条件下横向试棒与纵向试棒的断后伸长率分别达到8.5%和21.5%。最后得出选区激光熔化成形GH3536合金最优的热处理工艺为:固溶(1120 ℃×1 h)+时效(800 ℃×20 h)。     

时效温度对Ti-5Al-4Zr-10Mo-3Cr钛合金微观组织及力学性能的影响

研究了Ti-5Al-4Zr-10Mo-3Cr合金经过β相区固溶(880 ℃)、不同温度时效(540~620 ℃)处理后次生α相(α_s)析出形貌及其对力学性能的影响。结果表明:随着时效温度由540 ℃升高至620 ℃,合金中析出α_s相片层厚度由0.030 μm增加到0.142 μm,屈服强度由1353 MPa降低至1074 MPa,断后伸长率由2.5%升高至11.4%,即时效析出的微米级片层α_s能够显著调控合金的力学性能。此外,时效温度升高使合金的拉伸断裂由沿晶脆性断裂为主转变为韧窝穿晶为主的韧性断裂方式。Ti-5Al-4Zr-10Mo-3Cr合金时效析出的片层状α_s相的厚度大于0.1 μm,合金的断后伸长率≥6%。当时效温度为600 ℃时,合金的硬度为387 HV10,抗拉强度为1182 MPa,伸长率为8.5%,具有良好的强塑性匹配。     

热处理对Ti30Nb5Ta6Zr合金组织和力学性能的影响

根据β稳定化系数kβ和d-电子理论设计了低弹性模量、中高强度、良好塑性和生物相容性的新型牙科种植用近β型Ti30Nb5Ta6Zr合金,研究了合金在β相区固溶和时效处理后组织和力学性能的变化规律。结果表明,在β相区固溶水淬后组织为亚稳β相。低温时效时析出ω相,随着时效温度的升高,逐渐析出α相。合金的强度和弹性模量随时效温度的升高先升高后下降;延伸率先降低后升高。合金在800℃固溶+500℃时效后综合力学性能优良,可以满足牙科植入要求。     

新型高强韧铝锂合金的显微组织和性能

通过室温拉伸试验、热稳定化试验、扫描电镜(SEM)以及透射电镜(TEM)等方法对人工时效状态下新型高强韧铝锂合金厚板室温拉伸性能、热稳定性、断口形貌以及微观组织进行了研究。结果表明,合金进行室温拉伸试验时,厚板T/2厚度位置处的强度和伸长率均高于T/4厚度位置,这是由于板材进行轧制变形时,T/2厚度位置处变形量较大,位错密度更高,后续时效处理时会析出更多的强化相;稳定化时间一定时,随稳定化温度的升高,合金强度先增加,稳定化温度超过175℃后,强度逐渐降低,合金的热稳定性主要取决于稳定化处理后析出相的变化,稳定化温度低于150℃时,T₁相具有较好的耐热性,析出相的尺寸和数量变化较小,稳定化温度进一步升高后,T₁相数量逐渐减少。     

固溶温度对3D打印TC4钛合金显微组织和力学性能的影响

对3D打印TC4钛合金进行不同温度固溶+490 ℃时效处理,通过显微组织观察和力学性能试验对其微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,3D打印TC4钛合金在原始沉积态时为不均匀的网篮组织,经固溶时效处理后,随着固溶温度的升高,组织中α相先以片状的形式生长于完整的原始晶界附近,再逐渐转变为粗大的板条状,强度逐渐升高而塑性有所降低,当固溶温度为920 ℃时,强度达到最大值,为1100 MPa。当固溶温度超过960 ℃时,α相逐渐被溶解,强度逐渐下降,同时塑性也表现较差。经扫描电镜观察,不同固溶温度下拉伸断口的宏观形貌均呈暗灰色,经890~960 ℃固溶+490 ℃时效处理的TC4钛合金,其微观形貌中存在的大量韧窝,可以判断出其断裂机制为韧性断裂。结合不同固溶时效处理后钛合金的显微组织及力学性能变化可以得出,经920 ℃固溶+490 ℃时效处理后的3D打印TC4钛合金具有较好的综合力学性能。     

时效工艺对25Cr-20Ni-2.5Al高强耐热钢拉伸和高温压缩性能的影响

通过在25Cr-20Ni耐热钢基体成分中加入质量分数为2.5%Al的方式制备25Cr-20Ni-2.5Al耐热钢,分别采用拉伸和高温压缩试验对其力学性能进行表征分析,研究结果表明:经过36 h时效处理的试样抗拉强度得到明显提升,此时抗拉强度和伸长率分别为803 MPa和27.1%。经过36 h时效处理会减小拉伸断口的韧性,生成部分脆性断裂的痕迹。随时效温度的增加,耐热钢的抗拉强度先增大后减小,伸长率先减小后增大,转折点均出现在时效温度650 ℃,此时抗拉强度和伸长率分别为451 MPa和10.26%。当变形程度增大后,晶粒将达到更大的变形程度,而耐热钢经过热压缩处理后并不会引起晶粒尺寸的明显改变;晶界部位存在析出相,而且当变形量增大后析出相的数量也会略微增加。     

Cu含量及T6处理对电力金具用铝合金组织性能的影响

探究了Cu含量与时效工艺对Al-Cu-Mg-Si系合金显微组织、力学性能以及耐腐蚀性能的影响。研究表明,随Cu含量的增加,铸态铝合金中Al₂Cu相数量增加、尺寸不断增大,形貌由点状转为粗网状,铸态铝合金的强度也随之提升,耐蚀性能下降。在180 ℃×(4~28) h时效区间内,整体上合金硬度先上升后下降,0.5%Cu、1.5%Cu合金在8 h时达到峰值,2.5%Cu合金在12 h时达到峰值。530 ℃固溶+180 ℃×8 h时效后,铝合金中析出Al₂Cu相,随着Cu含量的增加,Al₂Cu相的含量增加,硬度显著上升,2.5%Cu含量的合金抗拉强度达到最大值325.0 MPa,屈服强度达到258.8 MPa,伸长率为4.5%,其强度与传统的电力金具用铸铁相当。