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.     

焊后时效对6061-T6铝合金搅拌摩擦焊接头的影响

对4组6061-T6铝合金搅拌摩擦焊接头进行焊后人工时效处理,采用OM,SEM等分析了时效处理工艺对接头的组织和力学性能的影响规律和机制。研究表明:焊缝截面形貌呈现典型的3个区,时效处理后,焊缝区晶粒形貌无显著变化,晶界较自然时效清晰,晶内析出相也明显增多;接头强度和显微硬度随人工时效处理时间的延长而提高,提高幅度随保温时间逐渐减小;时效处理为8 h时接头力学性能优良,接头抗拉强度均达到265 MPa以上,约为母材的93.0%;焊核区硬度达到90 HV,约为母材的90%。时效处理中,焊接过程中固溶在基体中的第二相粒子析出,形成弥散强化效应,大幅提高接头的强度和硬度。随着时效时间的延长,析出粒子逐渐较少,强化效应逐渐减弱;接头最薄弱的区均位于后退侧的热机械影响区,其最低硬度值约为母材的75%。拉伸断口均与拉伸方向成约45°角,断口平整,呈典型的切断断口形貌,与自然时效接头的断口形貌相比,时效处理后接头的断口韧窝大而浅,塑性稍有降低。     

预变形对Al-3.7Cu-1.6Mg合金断裂韧性的影响

对固溶–淬火处理后的Al-3.7Cu-1.6Mg合金板材进行变形量分别为0、5%和10%的预拉伸处理,然后置于空气中进行自然时效,研究预变形对Al-3.7Cu-1.6Mg合金自然时效态的硬度、室温拉伸性能和断裂韧性的影响,利用扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)观察合金的显微组织及断口形貌,研究其断裂机理。结果表明:该合金在淬火后引入预拉伸变形,可显著提高其自然时效态的硬度和屈服强度,同时抑制GPB区的形成,降低时效析出速率,并使峰时效时间延长;随预变形量从0增加至10%,Al-3.7Cu-1.6Mg合金的断裂韧性降低,这主要是预变形增加了基体内的位错密度,位错切割细小的GPB区粒子,大量滑移被抵消,造成变形过程中局部应力集中,从而形成微裂纹;由断口分析可知该合金的断裂类型为穿晶韧窝型断裂,且随预变形程度增大,韧窝直径和深度均增大。     

氢对316H不锈钢拉伸性能的影响

摘要：采用慢应变拉伸试验研究了氢对时效前后316H不锈钢拉伸行为的影响，利用扫描电子显微镜观察了不同氢含量下光滑试样和缺口试样的断口形貌特征。结果表明，热处理状态不会对饱和氢含量产生显著的影响，具体来说，析出相及析出相/基体界面对饱和氢含量影响有限。氢增强了应变诱导的空位的产生，提高了合金的氢致面缩损减，降低了塑性。与固溶态韧窝状的断口形貌相比，时效后的断口形貌呈现“韧窝+二次裂纹+准解理”特征。可以推测，时效形成的σ相/基体界面作为氢的陷阱，其与应力集中共同作用，加剧了氢致塑性的损减。     

S32205双相不锈钢中σ相的析出及其对力学性能的影响

对S32205双相不锈钢在850℃进行时效处理,采用光镜、扫描电镜、能谱仪、硬度和拉伸测试等手段研究了σ相的析出规律及其对力学性能的影响。结果表明:时效15 min后σ相开始沿γ/α或α/α晶界析出,并向铁素体一侧长大,其析出反应为铁素体发生转变形成σ相和γ2相;时效时间延长,σ相的析出量增加,时效240 min后σ相的含量达到18%,并导致双相不锈钢的硬度明显增加、强度略有提高,而塑性显著下降;拉伸断口的断裂类型由典型的韧性断裂向以准解理断裂为特征的脆性断裂转变。     

热处理对汽车用铝合金性能的影响

采用拉伸试验机、金相显微镜、扫描电镜、EDS等手段,分析了具有不同壁厚的Al-Mg-Si挤压型材的晶粒尺寸、不同时效制度下的拉伸力学性能以及拉伸断口形貌。研究结果表明,时效制度为175℃×16 h时,Al-Mg-Si合金强度达到了最大,断后伸长率达到了最低值,之后断后伸长率基本上保持不变;壁厚1 mm型材的粗晶层厚度大于壁厚2 mm和3 mm的粗晶层厚度;欠时效试样主要以韧性断裂方式断裂,峰时效和过时效为韧性-脆性混合断裂方式;欠时效断口韧窝均匀,韧窝深度大于峰时效和过时效,峰时效和过时效的韧窝大小不一;欠时效的塑性也优于峰时效和过时效。EDS分析结果显示Al-Mg-Si合金韧窝底部存在AlMgSi或AlMg第二相粒子,为韧窝的形成源。     

改进310奥氏体不锈钢长期时效后的组织与性能

借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及高温、室温拉伸和硬度测试研究了实验室研发的改进310奥氏体不锈钢在700℃长期时效后的组织与性能.700℃时效1000 h后,实验钢在晶界和晶内析出了大量(Cr,Fe,Mo)₂₃C₆、(Cr,Fe)₂₃C₆、σ相和少量的χ相.析出相对实验钢的室温力学性能有明显的强化作用.强度增加,硬度升高20 Hv,同时延伸率仍保持在30%以上.高温下,析出强化效应减弱,延伸率轻微下降.通过断口表面和剖面观察发现,时效1000 h后,实验钢的高温拉伸断口为韧性断裂,未观察到裂纹和孔洞;而室温拉伸断口为脆性断裂,断口附近则观察到σ相中出现裂纹和孔洞.从σ相的脆-韧转变和实验钢基体的室温和高温强度的不同,讨论了在室温拉伸过程中产生裂纹和孔洞的原因,以及时效对室温和高温力学行为的不同影响.      

热处理工艺对TB9钛合金棒材组织和性能的影响

文章借助光学显微镜、扫描电镜和室温拉伸机,研究了不同固溶和时效温度对TB9钛合金棒材显微观组织、力学性能及断口形貌的影响。结果表明：在时效温度相同的条件下,随着固溶温度的升高,β相晶粒尺寸增加,抗拉强度和屈服强度呈下降趋势,延伸率和面缩率变化较小;在相同固溶处理工艺条件下,随着时效温度的升高,β相晶粒尺寸增加,在高于510℃时效后,β相晶内和晶界处出现了大量α析出相,抗拉强度和屈服强度显著降低,延伸率和面缩率显著提高;随着固溶温度的增加,相同时效温度处理的断口形貌由韧窝状塑性断裂逐渐向脆性断裂转变,韧窝含量减小,沿晶断裂的含量增加。     

1420铝锂合金力学性能的各向异性

以1420铝锂合金为研究对象，通过拉伸力学性能测试和拉伸断口形貌观察比较全面地研究了板材力学性能的各向异性水平及其表现规律，并探讨了各向异性在时效过程中的演化及产生各向异性的主要因素。研究结果表明：该1420铝锂合金的力学性能具有明显的各向异性；屈服强度与抗拉强度各向异性的表现规律有所不同；在达到峰时效之前，随着时效时间的延长，合金力学性能的各向异性在增加，而增幅在减小。合金力学性能的平面各向异性主要源于其晶体学织构、晶粒形貌和时效析出相等的交互作用。     

未再结晶固溶处理对无钴马氏体时效钢组织和拉伸性能的影响

  研究了未再结晶固溶处理对18Ni型无钴马氏体时效钢组织和拉伸性能的影响。研究结果表明,无钴马氏体时效钢经过未再结晶固溶处理后,马氏体形貌由块状转变为细小的条束状,拉伸断口上的韧窝明显变小变密;固溶态的硬度提高约3（HRC）,抗拉强度提高约100 MPa;而时效态的硬度和强度提高幅度较小。     

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。     

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.      

超高强度CuNiMnFe合金的时效特性

通过力学性能测试,借助X射线衍射分析、金相显微镜、扫描电镜观察,研究了Cu20Ni20Mn5Fe合金形变热处理过程中的性能及微观组织变化。结果表明,在所研究的变形范围内,形变时效可使合金的抗拉强度达到1600 MPa,硬度达到450 Hv。提高时效温度和增加冷变形量均可有效地抑制晶界择优析出。     

Effect of artificial aging time on the mechanical properties of weldment on API 5L X-52 line pipe steel

The effect of artificial aging time on the microstructure and mechanical properties in the weld and base metals of an API 5L-X52 line pipe steel was studied. Artificial aging was performed for 1000 hours at 250 °C and was monitored every 100 hours. Vickers hardness and tensile tests were used to examine the aging effect on the mechanical properties. Scanning electron microscopy and transmission electron microscopy (TEM) studies were carried out to analyze the microstructure evolution. The Vickers hardness results showed that the weld and base metals displayed a hardening tendency up to a maximum value at 500 hours of aging. The yield strength increased with aging time while the elongation-to-fracture decreased. The maximum yield strength was found at 500 hours, which was attributed to the peak-aged condition. After 500 hours, both the Vickers hardness and yield strength were reduced while the elongation was increased due to the overaging condition. The TEM observations and fracture analysis of specimens showed that the improvement of strength was associated with the nanoparticles’ precipitation, while the degradation of the microstructure and mechanical properties was related to the coarsening process of iron carbide (cementite) and niobium carbide for the weld and base metals, respectively. The largest amount of precipitation in both alloys occurred at 500 hours.     

Phase Transformation and Its Effects on Mechanical Properties and Pitting Corrosion Resistance of 2205 Duplex Stainless Steel

The effects of phase transformation on mechanical properties and pitting corrosion of 2205 duplex stainless steel were investigated. The amount of σ phase in the test specimen varied up to a maximum of 6% by thermal treatment at 850 ℃ for up to 60 min. The results showed that σ phase markedly increased the hardness and decreased the impact toughness of the test steel. But the increasing tendency of the ultimate tensile strength and the yield strength was not obvious, while the total elongation abruptly decreased with the aging time from 5 to 60 min. SEM impact microfractograph analysis revealed that the types of impact fracture changed from ductile mode to transcrystalline mode when the specimens were aged for 5-60 min. Furthermore, the extent of pitting potential reducing was found to be strongly temperature dependent, more pronounced at the higher temperature. During the incubation period of σ phase nucleation, the pitting corrosion test temperature and the aging time had collaborative effects on evidently displacing the pitting potential towards less noble values. After 15 min, the higher temperature contributed more to decreasing the pitting potential than the aging time.     

7050Al/Gr复合材料的组织及力学性能

为获得一种力学性能和阻尼性能俱佳的材料,在7050Al合金基体中加入4％（体积分数）的石墨（Gr）作为增阻体,用包套挤压的方法制备7050Al/Gr复合材料,研究石墨的加入对7050A1合金组织和力学性能的影响。结果表明加入石墨后,时效过程中沉淀相析出长大速率加快,峰时效时间提前约4h,峰时效强度和硬度都有所降低。7050A1／Gr复合材料峰时效强度（吼）和硬度（HB）分别为521MPa和152,而7050Al合金峰时效强度和硬度分别为558MPa和158。     

工业化制备7050铝合金厚板显微组织与力学性能

采用OM、TEM观察、室温拉伸试验,研究工业化制备大截面7050铝合金厚板微观显微组织和力学性能.结果表明:板材表层、1/4厚度层和芯部处均存在部分粗大晶粒组织以及晶粒尺寸分布不均匀现象,其中芯部粗大晶粒的尺寸、数量以及晶粒尺寸不均匀程度均高于1/4厚度层和表层;合金时效后晶内的析出相主要为η’相、η相以及少量GPⅡ区,表层晶粒内的析出相密度大于1/4层和芯部,且1/4层和芯部粗棒状的η相含量较高;合金的强度、硬度以及延伸率在厚度方向上呈梯度分布,表层硬度、抗拉强度（σ_b）、屈服强度（σ_0.2）和延伸率（δ）均最高,从表层到芯部,硬度、σ_b、σ_0.2以及δ均逐渐减小.      

Pb对AZ91镁合金铸态显微组织及力学性能的影响

采用扫描电镜观察、电子探针分析及拉伸性能测试等方法研究了Pb的添加对AZ91合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Pb能够细化AZ91镁合金中的d—Mg和β-Mgl7Al12的晶粒,抑制二次B的析出,且Pb可改善β-Mgl7Al12相形态和分布。Pb通过细晶强化增加了合金强度和硬度,使合金的断裂机制从脆性解理断裂转变为准解理断裂。