单级时效制度对7150铝合金组织和性能的影响

通过硬度测试、电导率测试、室温拉伸性能测试和显微组织观察(TEM),研究了7150铝合金在单级时效处理过程中时效温度和时效时间对其合金组织和性能的影响.结果表明,7150铝合金有很强的时效强化效应,时效初期,合金硬度迅速上升;单级时效处理的温度越高,合金达到峰时效所需的时间越短.120℃时效时,28 h合金达到硬度峰值;140℃时效时,合金12 h达到硬度峰值;合金在120℃和140℃时效时,过时效现象不明显;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;120℃峰时效时合金基体内有大量细小相析出,晶界析出相呈连续分布;在120℃进行过时效处理,合金粗大析出相数量明显增加,晶界析出相呈不连续分布,但合金的硬度、抗拉强度和屈服强度下降不大,伸长率有所下降.     

单级时效对7B04预拉伸厚板组织和性能的影响

研究了7B04合金单级时效处理过程中时效温度和时效时间对合金力学性能和电导率的影响,观察和对比了几种不同时效处理制度下合金的显微组织.结果表明:单级时效处理的温度越高,合金达到峰时效所需的时间越短,材料的峰时效强度和延伸率越低.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.峰时效合金基体内有大量细小的弥散相析出,晶界析出相呈连续分布.当时效温度较低时,过时效合金的显微组织与峰时效没有明显差别;当时效温度较高时,过时效合金内粗大析出相的数量明显增加,晶界析出相呈不连续分布.不同时效温度下的峰时效和过时效合金中均不存在明显的晶间无析出带.     

单级时效对7804预拉伸厚板组织和性能的影响

研究了7804合金单级时效处理过程中时效温度和时效时间对合金力学性能和电导率的影响，观察和对比了几种不同时效处理制度下合金的显微组织。结果表明：单级时效处理的温度越高，合金达到峰时效所需的时间越短，材料的峰时效强度和延伸率越低。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。峰时效合金基体内有大量细小的弥散相析出，晶界析出相呈连续分布。当时效温度较低时，过时效合金的显微组织与峰时效没有明显差别；当时效温度较高时，过时效合金内粗大析出相的数量明显增加，晶界析出相呈不连续分布。不同时效温度下的峰时效和过时效合金中均不存在明显的晶间无析出带。     

时效处理对Al-7.2Zn-2.5Mg-1.5Cu-0.08Zr-0.12Sc合金组织与性能的影响

通过进行透射电镜分析和拉伸试验研究了不同时效处理制度对Al-7.2Zn-2.5Mg-1.5Cu-0.08Zr-0.12Sc合金的显微组织及拉伸性能的影响。透射电镜分析结果表明:合金在时效过程中,晶内析出大量弥散分布的Mg Zn2相与Al3(Sc,Zr)相。单级时效状态下,晶内析出相细小,晶界析出断续分布的平衡相,并存在晶界无沉淀区;双级时效状态下,晶内及晶界析出相均长大,晶间无析出带宽化;回归再时效处理状态下,晶内析出相较单级时效略有长大,晶界处组织与双级时效相似。拉伸试验结果表明:单级时效状态下的合金具有较高的强度,但断裂伸长率较小;双级时效状态下的合金强度较单级时效明显降低,但有较大的断裂伸长率;经回归再时效的合金既保证了单级时效的强度,也具有双级时效的伸长率。     

双级时效对A1-Zn-Mg-Cu合金组织和力学性能的影响

对A1-Zn-Mg-Cu合金进行了单级和双级时效处理,测试了不同状态下的显微硬度,利用光学显微镜和透射电镜观察了显微组织。结果表明:120℃单级时效合金具有很明显的强化效应,时效4 h硬度达到193 HV,随后趋于平缓,时效时间延长至24 h,硬度增幅不大;120℃单级时效处理后,合金晶内析出相细小弥散,硬化效果较好,晶界析出相呈链状分布;120℃×4 h+160℃×12 h双级时效后,硬化效果更优,晶界析出相呈断续状,并且晶界附近出现无析出带。     

挤压铸造Al-Zn-Mg-Cu合金空心轴热处理工艺的研究

采用扫描电镜、差热分析、XRD分析、硬度测试等实验方法,研究了高速机车用挤压铸造Al-Zn-Mg-Cu合金传动空心轴的最佳单级固溶时效处理工艺。结果表明:空心轴经480℃固溶12 h后,晶界处共晶相的范围变窄,粗大的第二相基本消失,晶界呈不连续的链条状,硬度达到峰值;固溶后空心轴经120℃时效20 h后,晶界的析出相呈链状分布,晶内的析出相为均匀细密分布,且以MgZn2相为主,试样硬度达到峰值210;高速机车用挤压铸造Al-Zn-Mg-Cu合金传动空心轴最佳单级固溶时效处理工艺为480℃固溶12 h后再120℃时效20 h。     

单级时效对7050铝合金力学性能及晶间腐蚀性能的影响

采用硬度测试、恒温浸泡方法、金相和透射电镜技术研究不同温度不同时间的单级时效处理对7050铝合金的力学性能和晶间腐蚀性能的影响.结果表明:当时效温度由120℃升高至180℃时,合金时效硬化响应速度明显加快,合金进入过时效状态所需的时间缩短.合金在120℃峰时效时,随时效时间的延长,析出相的粗化、晶界的宽化和无沉淀析出带出现缓慢,合金的硬度能长时间维持在较高水平.合金的晶间腐蚀敏感性与晶界析出相和无沉淀析出带(PFZ)的特征有关;晶界析出相呈链状分布时合金的腐蚀敏感性强,晶界析出相大,分布不连续,PFZ的宽化,则合金的腐蚀敏感性低.     

双级时效对AA7050合金组织和性能的影响

研究了双级时效的预时效阶段及高温短时回归时效处理对AA7050合金组织和性能的影响。结果表明,AA7050合金时效硬化效果明显,预时效温度越高,硬化速率越快;在不高于135℃下时效,具有较好的抗过时效能力。135℃下预时效12 h后,晶内组织以GP区为主,且晶界平衡相细小连续,无明显晶界无析出带,合金强度处于亚峰值状态。170℃高温二级时效处理时,随时效时间延长,合金强度先上升后下降;时效2 h时,综合力学性能最佳,晶内主要强化相为GP区和η’相,晶界为不连续的η相,伴随10～20 nm的晶界无析出带,随二级时效时间延长,晶内η’相大量向η相转化,强度迅速下降。     

喷射成形7075铝合金欠时效回归再时效热处理

采用透射电镜、拉伸测试等方法,研究欠时效回归再时效处理对喷射成形7075铝合金显微组织和力学性能的影响,并与单级峰值时效和常规回归再时效处理相比较。结果表明,采用120℃×12h欠时效预处理比120℃×24h峰值时效预处理更有利于在回归处理后合金晶内析出相的回溶,回归处理过程可使合金晶界析出相充分断开,再时效后晶内的析出相细小弥散,合金抗拉强度和屈服强度分别为776和723MPa,均高于T6峰值时效和常规回归再时效水平。     

7055铝合金二次时效特征研究——（Ⅱ）显微组织与断口形貌特征

利用透射电镜和扫描电镜研究了二次时效处理后7055合金显微组织及Kahn撕裂断口形貌特征。结果表明，高温预时效时未析出的溶质原子，在低温二次时效时继续析出造成强度提高：由于二次时效温度降低，析出相长大和粗化速度降低，析出相密度高，可以获得高于单级峰值时效的强度和硬度。提高二次时效温度促进比GP区强化效果更高的矿相析出，从而获得比低温二次时效更高的强度。缩短预时效时间以及降低预时效温度，都有利于残留固溶原子和空位的保留，二次时效时硬化响应更快。晶界析出相的体积分数和形貌变化对7055合金断裂韧性存在显著的影响。低温预时效及低温二次时效获得少量且断续分布的球形沿晶析出相，断裂韧性较高。而提高二次时效温度则促进晶界析出相析出，不利于断裂韧性的改善。     

时效处理和挤压后预变形工艺对Mg-Gd合金组织和力学性能的影响

将挤压态Mg-4Gd合金沿挤压方向进行10%预拉伸处理,然后研究了时效处理对预变形后合金组织和力学性能的影响。结果表明:预拉伸处理产生加工硬化的同时促进了变形镁合金中灰暗过渡相及明亮平衡相的形核,时效过程加速了过渡相的形成及其向平衡相的转化。随着时效温度升高,明亮平衡相的平均尺寸增加。预拉伸试样经时效处理可提高力学性能,当时效工艺为210℃×24 h时,合金综合力学性能最佳,其硬度、屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为66.65 HV0.1、137.4 MPa、245.4 MPa和22.1%;时效温度升高使得合金的峰值硬度降低,但达到硬度峰值所需时间缩短且强度和伸长率均保持在较高水平。     

冷轧和时效过程中1RK91不锈钢的组织与性能演变

利用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、维氏硬度计、万能材料试验机等研究了1RK91不锈钢冷轧过程中应变诱发马氏体组织转变及时效工艺对材料力学性能的影响。结果表明:1RK91不锈钢冷轧过程中发生应变诱发马氏体相变,应变诱发马氏体的形核取决于冷轧中位错的增殖与运动,受变形温度影响。材料的强度和位错密度随冷轧变形量的增大而增大,固溶和75%冷轧后抗拉强度分别为903 MPa和1195 MPa,位错密度分别为5.75×10¹⁰ cm^-2和8.84×10¹⁰ cm^-2,计算得到该钢的冷加工强化系数为3.89 MPa/%。常规时效下,固溶和75%变形量的峰值硬度分别为499 HV0.2和610 HV0.2,分级时效后峰值硬度分别为513 HV0.2和639 HV0.2。随变形量的增大,常规时效处理材料峰值硬度增加,达到峰值硬度的温度降低,总体上分级时效处理后具有更高的峰值硬度和更好的抗过时效能力。     

低温形变热处理制备Mg-6Gd-1Y-0.5Zr合金的力学性能(英文)

对固溶态的Mg-6Gd-1Y-0.5Zr合金进行低温形变热处理,处理工艺包括不同应变量的冷拉伸和随后在200°C进行的峰值时效。结果表明:低温形变热处理合金的时效硬化动力学显著加速,随变形量增大,合金的峰值时效时间大幅度缩短。冷拉伸变形量为10%的合金在200°C峰值时效后的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到251MPa、296MPa和8%,这些性能大大超过传统商业牌号的耐热镁合金WE54,尽管其总的稀土含量高于GW61K合金。     

热处理工艺对ITER级CuCrZr合金性能的影响

研究了同溶温度、时效温度和时间对ITER级Cu-0.8Cr-0.1Zr合金强化规律的影响和不同工艺下的金相组织,分析了合金导电率随时效温度的变化规律.结果表明:Cu-0.8Cr-0.1Zr合金硬度均随同溶温度、时效温度和时间的增加而呈现出峰值.在950℃同溶、480℃时效3 h后获得最佳硬化效果,硬度值为138 HV0.2.合金经同溶处理后的相对导电率仅为34%IACS,随时效温度的升高,导电率增加,480℃时效处理3 h,导电率达最大值74%IACS.     

Control of microstructures and properties of a phosphorus-containing Cu-0.6 Wt.% Cr alloy through precipitation treatment

A phosphorus-containing Cu-0.6 wt.% Cr alloy was solution treated and then aged using various combinations of time and temperature. The influence of aging time and temperature on microstructures and properties of this alloy was investigated by means of an analytical transmission electronic microscope (TEM) and measurements of hardness and electrical conductivity. It was found that neither underaging nor overaging could harden the alloy significantly. The microstructure corresponding to peak hardness was characterized by very fine and coherent precipitates. Increasing aging time and temperature caused the precipitates to grow into rodlike incoherent Cr particles having body-centered cubic (bcc) crystal structure, but aging temperature influenced the microstructures and properties more intensively than did aging time. Undissolved body-centered tetragonal (bct) Cr₃P particles, which were found in both assolution-treated and as-aged structures, were not harmful to electrical conductivity and might act as obstacles impeding dislocation motion. As compared to a Cu-0.65 wt.% Cr alloy not containing phosphorus, the studied alloy needs aging at a higher temperature to reach peak hardness.     

Precipitation Behavior of α Phase and Mechanical Properties in Severely Plastic Deformed Ti-15-3 Alloy

研究了大变形量冷轧Ti-15-3合金的时效析出行为和时效过程中力学性能的变化。冷变形使Ti-15-3合金中形成部分纳米晶。冷变形合金在450～650℃时效时,从β相纳米晶区析出极为细小的针状α相,而从β相非纳米晶区析出的α相随着时效温度的升高由针状逐渐长大为条状,进而演变为凸透镜状。冷变形合金在450℃时效4h后,硬度达到了峰值,HV为5328MPa。450℃时效时在硬度峰值处同样达到了强度峰值,屈服强度和抗拉强度分别可高达1483和1562MPa。时效温度升高,达到峰值硬度的时间缩短,硬度值大幅度下降。650℃时效后的强度和硬度均低于时效前,粗大的透镜状析出相、纳米晶的长大以及位错密度的急剧下降是650℃时效时硬化效果消失的主要原因。不同时效工艺下的强度和硬度的变化规律相似,性能的变化与时效过程中析出相的状态有关。     

时效对超高强含Sc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,该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℃24h.此时,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和维氏硬度分别为696N/mm2、654N/mm2、11.1％和211.2HV.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.     

Effects of aging on the microstructures and mechanical properties of extruded AM50 ＋ xCa magnesium alloys

The effects of aging treatment on the microstructures and mechanical properties of extruded AM50 ＋ xCa alloys （x=0, 1, 2 wt.%） were studied. The results indicated the secondary phase Mgl7Al12 precipitated from the saturated α-Mg solid solution while Al2Ca changed slightly when the aging time was increased. The hardness of extruded AM50 ＋ xCa al- loys increased initially to its peak, and then dropped to reach its original hardness with the increase in aging time. With the increase in aging temperature, the hardness of the AM50 ＋ 2Ca ahoy decreased, whereas the hardness of AM50 and AM50 ＋ 1Ca alloys decreased in the initial stages of aging treatment and increased in the later stages of aging treatment. The tensile strengths of AM50 and AM50 ＋ 1Ca alloys increased after aging treatment for the precipitation of Mg17Al12 phase, which increases the resistance against dislocation movement at the grain boundary; with increase in aging temperature, their tensile strengths increased. For AM50 ＋ 2Ca alloy, the tensile strength declined after aging at 150℃ and 175℃, while it increased slightly at 200℃. The ductility of AM50 ＋ xCa alloys （x = 0, 1, 2 wt.%） declined after aging treatment.     

Aging behavior of nano-SiCp reinforced AZ61 magnesium matrix composites

The mechanical properties of magnesium matrix composties can be further improved by aging treatment.To study the aging behavior of SiC particles reinforced AZ61 magnesium matrix composites fabricated by ultrasonic method,an investigation has been undertaken by means of Vickers hardness measurement,scanning electron microscopy (SEM) and energy spectrum analyzing apparatus.The box-type heat treatment furnace was used in the study.The results showed that no discontinuous cellular precipitation is observed at the grain boundaries in the magnesium matrix of the composite while the Mg17Al12 preferentially precipitates in the matrix.The time to reach the peak hardness for AZ61 alloy or SiCp/AZ61 magnesium matrix composites is reduced with the increase of aging temperature.At the same temperature,the composite exhibit an accelerated aging manner but lower aging efficiency,compared with the unreinforced matrix alloy.The microhardness of the composite is higher than that of the unreinforced matrix alloy,because that the SiC particles distributes homogeneously in the matrix alloy under the ultrasonic processing condition.     

微合金化Cu-Ni-Sn-P合金的组织和性能

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、显微维氏硬度计和涡流电导率仪,分析了不同镍锡比对Cu-Ni-Sn-P合金铸态、固溶态及时效态组织和性能的影响,从而优化了Cu-Ni-Sn-P合金中镍和锡元素的成分配比,同时研究了不同形变热处理工艺对Cu-0.87Ni-1.82Sn-0.07P合金组织和性能的影响。结果表明,Ni∶Sn为1∶2时Cu-Ni-Sn-P合金(Cu-0.87Ni-1.82Sn-0.07P合金)的综合性能最佳,固溶时效处理后硬度最高达119.9 HV0.5,电导率为35.0%IACS。时效前经过30%预冷轧变形能提高时效峰值硬度,450 ℃时效后硬度可达164 HV0.5。断口组织多为韧窝,韧性较好,抗软化温度为480 ℃。时效强化析出相与位错为切过关系,析出相呈现为球形Ni-P颗粒;晶界处析出颗粒较大,晶内析出的颗粒普遍较小,尺寸介于几十纳米到数百纳米之间。