时效Al-30Si微晶合金的组织演变及性能

利用单辊旋转甩带法制备快速凝固过共晶Al-30Si合金条带,对其进行不同温度下时效4 h和550℃下保温不同时间的时效处理,测定其硬度及耐磨性,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及XRD技术对试验合金的微观组织进行表征,研究快速凝固合金时效处理后组织演变及性能。结果表明,快速凝固Al-30Si合金形成了微小初晶Si+纳米级颗粒状共晶硅弥散分布在α(Al)过饱和固溶体基体的复合组织;时效处理过程中,过饱和固溶的Si元素逐渐脱溶析出,以球状或依附于粒状共晶硅而析出生长;时效初期或时效温度较低时,初生硅发生缩颈、熔断、钝化,并逐渐粒化;随时效温度升高,硅相受扩散控制逐渐粗化长大,时效后期或时效温度达到550℃时,硅相逐渐以颗粒搭接和棱角小面特征长大,形态恶化。时效合金组织中硅相体积分数计算结果与定量金相测定结果基本一致。时效合金的显微硬度和耐磨性随时效温度的升高逐渐降低,室温润滑条件下的磨损机制主要为磨粒磨损。     

固溶处理对快速凝固过共晶铝硅合金组织性能的影响

利用单辊旋转甩带法制备快速凝固铝硅合金薄带,并对其进行固溶处理,研究了不同固溶热处理工艺对合金组织和性能的影响.结果表明,快速凝固使Si相的形核和析出受到抑制,α相领先析出;与铸态组织相比,过共晶成分的铝硅合金经快速凝固后得到微纳米级亚共晶组织,且在随后的固溶处理过程中,随着保温时间的延长,Si元素从基体中脱溶析出并逐渐聚集长大,形成细小的Si颗粒均匀分布于基体之上.在480℃下保温100 min并水淬,经自然时效96 h后,Si相颗粒细小且圆整度高,合金硬度(HV)达到最高值241.67.     

热处理工艺对AZ80镁合金组织和硬度的影响

挤压态AZ80镁合金分别在380、410、440℃固溶处理2h,固溶后的部分镁合金分别进行单级时效及双级时效处理。研究了固溶温度、单级时效及双级时效处理对AZ80镁合金组织和硬度的影响。结果表明:随固溶温度的升高,β-Mg_(17)Al_(12)共晶组织逐渐分解溶入α-Mg基体中,合金硬度也随之升高,440℃时晶粒变粗大;单级时效处理后,β-Mg_(17)Al_(12)相以连续和非连续的形式从α-Mg基体中析出,导致硬度大幅提高;双级时效处理后,β-Mg_(17)Al_(12)相的析出数目更多,尤其是晶内β-Mg_(17)Al_(12)相的连续析出,最高硬度能达到88.32 HV。     

Fe-Cu二元合金中的B2析出相及时效硬化

研究了不同成分的Fe-Cu合金在过饱和固溶体状态下其硬度随Cu含量的变化规律,分析了Cu元素在Fe中的固溶强化作用.研究了Fe-cu合金的时效硬化现象以及Cu的析出过程,结果表明Fe-Cu合金硬度值增加近一倍,通过透射电镜观察到随时效时间的增加,析出相的尺寸逐渐增大,形状由球状转变为棒状.电子衍射分析得知,时效处理硬度达到最大值时对应的析出相具有B2型晶体结构,与基体之间保持平行位向关系.     

热处理对NCu30-4-2-1合金组织与性能的影响

本文采用差示扫描量热仪及透射电子显微镜研究了热处理工艺对NCu30-4-2-1合金组织及性能的影响。结果表明,固溶温度为850 ℃时,合金组织变化不明显;随着固溶温度的提高,枝晶间共晶组织逐渐溶解,当固溶温度为950 ℃时,枝晶组织基本消失,合金中β强化相基本溶入固溶体基体中,形成单相过饱和固溶体组织;继续提高固溶温度至1050 ℃时,晶粒异常长大。增加时效温度和时间,合金硬度值先增大,达到峰值后趋于平稳。合金经时效处理600 ℃×8 h,主要析出相为细小弥散分布的β´-Ni₃Si相,并与基体保持良好共格关系,合金强度硬度最大,断后伸长率较高。     

固溶、变形与时效复合处理对AZ61镁合金组织和硬度的影响

对AZ61镁合金进行了固溶处理、形变及时效处理的复合处理试验,研究了形变量及时效工艺参数对合金组织和硬度的影响规律。结果表明,AZ61镁合金经固溶处理后,原始组织中枝晶间的大部分网状的Mg_(17)Al_(12)第二相溶入α-Mg基体,形成了过饱和固溶体,合金硬度降低。经形变处理后,出现了形变孪晶组织,同时产生了加工硬化现象,其效果随变形量的增加而增大。将AZ61镁合金形变后再进行时效处理,由于镁合金的低层错能,又重新生成了再结晶等轴晶粒,再结晶之后的晶粒尺寸随形变量的增大而变小。在时效析出第二相的强化作用下,合金硬度随时效温度变化呈先升高后降低的趋势,峰值时效温度为200℃。     

时效温度对Ti1023和Ti5553合金a相析出行为与力学性能的影响规律

本文研究了Ti1023和Ti5553钛合金经过固溶与低温时效处理(ST-SQA)获得的微观组织和析出硬化行为。采用扫描电镜和透射电镜观察了不同温度时效处理后α相的析出形貌以及分布特点,统计了时效析出次生α相的析出密度和宽度随时效温度的变化情况,并测试了合金的维氏硬度。结果表明： Ti1023合金时效处理时次生α的析出温度低于Ti 5553合金。Ti1023合金在300℃时效时α相已经析出,400℃时α相析出密度到达峰值;Ti5553合金在450-500℃时效α相开始析出,在550℃时效α相的析出密度达到峰值。Ti1023合金硬度随着时效温度的增加先升后降,400℃时效硬度最高;在相同的时效温度范围,Ti5553合金硬度变化出现双峰规律,硬度峰值分别对应于350℃和550℃时效温度。两种合金的硬度变化规律源于合金时效中第二相的析出行为：时效温度低于400℃,Ti1023合金的硬度取决于α相和?相,而Ti5553合金的硬度取决于?相;温度高于400℃,两种合金的硬度主要取决于次生α相的数量与尺寸。     

时效温度对Ti1023和Ti5553合金微观组织与析出硬化的影响规律

研究了Ti1023和Ti5553钛合金经过固溶与低温时效处理(ST-SQA)获得的微观组织和析出硬化行为。采用扫描电镜和透射电镜观察了不同温度时效处理后α相的析出形貌以及分布特点,统计了时效析出次生α相的析出密度和宽度随时效温度的变化情况,并测试了合金的维氏硬度。结果表明:Ti1023合金时效处理时次生α的析出温度低于Ti 5553合金。Ti1023合金在300℃时效时α相已经析出,400℃时效时α相析出密度到达峰值;Ti5553合金在450～500℃时效α相开始析出,在550℃时效α相的析出密度达到峰值。Ti1023合金硬度随着时效温度的增加先升后降,400℃时效硬度最高;在相同的时效温度范围,Ti5553合金硬度变化出现双峰规律,硬度峰值分别对应于350和550℃时效温度。2种合金的硬度变化规律源于合金时效中第二相的析出行为:时效温度低于400℃,Ti1023合金的硬度取决于α相和ω相,而Ti5553合金的硬度取决于ω相;时效温度高于400℃,2种合金的硬度均主要取决于次生α相的数量与尺寸。     

热处理对Mg2B2O5w／AZ91D复合材料组织及性能的影响

研究了固溶处理和时效处理的Mg2B2o5w/AZ91D镁基复合材料组织与显微硬度之间的关系.结果表明:经过415℃固溶处理后,共晶相的分解使复合材料的硬度明显下降.时效处理使得复合材料的硬度逐渐增加并在时效处理200℃×16h后出现时效峰值201HV,然而随着时效时间的进一步增加,显微硬度降低.经固溶处理415℃×24h,基体中β-Mg17Al12相基本溶解,形成过饱和固溶体,接着时效处理8h,β-Mg177Al12相以弥散形式析出,从而使得复合材料的显微硬度提高30%;而固溶处理415℃×24h,接着200℃时效处理24h后,析出相在形貌上由连续细小析出相向非连续粗大析出相过渡,这使得复合材料的显微硬度下降到183HV.     

时效对Mg-Nd-Zn-Zr合金组织及硬度的影响

对Mg-Nd-Zn-Zr合金进行时效处理,研究了该合金在不同时效条件下的组织和硬度。结果表明:固溶过程中,离异共晶的第二相不是直接溶解进入α-Mg基体中,而是以Zn元素向未溶解的第二相中富集,并因Nd在晶粒内侧富集而形成Mg-Nd相。在200℃时效时,合金的硬度先升高后下降,峰时效时间为2~4 h,峰时效硬度为72 HV0.5左右。在200℃时效过程中,析出相由颗粒状向针状逐渐变化,弥散分布的针状析出相Mg5Nd为主要强化相。