GH4169合金“等温锻造+直接时效”工艺探讨

采用激光选区熔化技术制备GH4169合金,研究不同固溶温度+双时效热处理对沉积态GH4169合金显微组织、室温拉伸性能及高温持久性能的影响,利用光学显微镜、拉伸试验机对GH4169合金的显微组织、室温拉伸性能和高温持久性能进行检测分析。结果表明：固溶温度为1130、1200 ℃,GH4169沉积态晶界处分别发生碳化物析出和溶解;提高固溶温度可降低横、纵2个打印方向的性能差异;当固溶温度为1130 ℃时,碳化物的析出起到强化作用,GH4169沉积态的室温拉伸性能、高温持久性能达到锻件水平。     

Ti-22Al-24Nb-0.5Mo合金电子束焊接接头的组织和性能

对Ti-22Al-24Nb-0.5Mo合金的电子束焊接接头的组织和性能进行了研究。焊接接头熔合区由B2相柱状晶和分布在上下边缘的少量枝状晶组成,并且沿中心轴对称分布。对焊接接头进行了850℃/2 h/AC(时效)与980℃/2h+850℃/24 h/AC(固溶+时效)两种热处理,时效态接头熔合区的B2相中析出了大量针状O相,而固溶+时效态熔合区的O相更为粗大,且α_2相重新形成。两种热处理后接头的室温拉伸性能相近,但在高温下时效态接头的强度稍高。固溶+时效态接头的650℃持久寿命高于时效态,失效模式均为沿晶断裂。     

超声振动及热处理对激光直接成形IN718高温合金组织及性能的影响

研究了超声振动及热处理对激光直接成形IN718高温合金微观组织和拉伸性能的影响规律。结果表明：施加超声振动后,与沉积态相比,微观组织得到细化,显微硬度和拉伸强度得到提高;经均匀化+固溶+双极时效热处理后,柱状枝晶组织转变为等轴状再结晶组织,Laves相固溶消失,在晶界和晶内弥散析出颗粒状或细针状δ相,基体上析出大量γ″和γ′强化相,合金性能得到进一步改善,室温拉伸性能达到了锻件的技术标准Q/3B 548-1996(高强)。     

热处理工艺对GH4169高温合金锻件组织与力学性能的影响

分析了固溶和时效热处理工艺对GH4169高温合金锻件组织和室温拉伸性能的影响.结果表明,锻件固溶加热时间过长或重复固溶将降低室温拉伸性能.锻件经正常时效后,强化相已充分析出,延长620℃保温时间还可补充析出少量强化相,使强度提高.δ相的形态和数量影响锻件的室温拉伸性能,尤其影响合金的屈服强度.固溶热处理加热过程对锻件组...     

固溶时效温度对IMI834钛合金组织和性能的影响

研究了IMI834钛合金棒材经不同固溶和时效热处理后的显微组织和性能,以期获得固溶和时效与合金组织性能的对应关系以及最优热处理工艺。结果表明,抗拉强度和屈服强度随固溶温度的升高先升高后降低,最大强度和塑性值出现在1 005~~1 025℃之间;合金的室温和高温强度及高温断面收缩率随时效温度升高先降低后增加;伸长率及室温断面收缩率先略升高后略降低,合金组织随时效温度变化不明显;拉伸断裂过程中,裂纹在初生α相处萌生;锻态IMI834合金的最佳热处理工艺为(1 005~1 025℃)×2h+水淬+(750~800℃)×2h+空冷。     

β锻造Ti-22Al-25Nb合金的组织转变与拉伸性能

采用SEM等方法观察经β相区温度锻造的Ti-22Al-25Nb合金在β相转变点以下不同热处理过程中的微观组织转变,测试所得组织状态下的合金拉伸性能。对该合金的微观组织转变规律以及与拉伸性能的关系和机理进行分析。结果表明,在固溶处理过程中,组织中原有的α2相颗粒和O相板条因溶解而减少,B2相基体含量相应增大;固溶处理温度升高可加剧各相含量的变化趋势,并在这一过程中伴随着B2相的再结晶且α2相和O相的存在对B2相的再结晶有限制作用;在时效过程中,O相以细小二次板条形式从B2相基体中析出,或在残留的α2相颗粒周边以块状形式生成。该合金经不同固溶＋时效处理后均具有良好的室温及高温拉伸性能;且因固溶温度升高造成细小O相二次板条含量增多而使合金呈强度升高、塑性下降的趋势,其中以1000℃固溶＋800℃时效处理的状态具有强度和塑性的最佳匹配。     

热处理对激光立体成形TA15合金组织及力学性能的影响

研究了激光立体成形TA15钛合金沉积态、退火态、固溶时效态以及双固溶时效态4种状态的组织及力学性能。结果表明:沉积态组织为大量不同取向相互交叉的发达魏氏α+β板条,其拉伸性能表现出一定的各向异性。经退火后,显微组织没有明显变化,塑性在强度降低不多的情况下得到了提高。退火态试样具有良好的综合拉伸性能,达到了锻件退火态的拉伸性能标准。经固溶时效处理后可得到粗化的α初+α’组织,成形件的强度显著提高。经双固溶时效后可得到粗化α初+细化α次+α’组织,强度稍有降低。与室温相比,4种状态均呈现出高温强度降低而塑性提高的特点。对于不同的热处理状态,成形试样的洛氏硬度HRC处于30~45范围变化,不同热处理态的硬度变化与拉伸性能中的强度变化趋势一致。     

Nb对钠冷快堆包壳用15-15Ti奥氏体不锈钢组织和拉伸性能的影响

使用OM、SEM和TEM等方法研究了0~0.46wt.%Nb对固溶态和时效态15Cr-15Ni含Ti奥氏体不锈钢(15-15Ti)中析出相类型、形貌及其分布的影响。结果表明,Nb取代了(Ti,Mo)C相中部分Ti、Mo原子,在0.21wt.%Nb和0.46wt.%Nb合金中形成富Nb的(Nb,Ti)C相,而且Nb含量的增加使固溶态的奥氏体基体组织细化。在850 ℃时效1000h后,组织中有sigma相、MC碳化物析出,Nb的增加促进了 Nb、Mo元素在sigma相中的富集,促使sigma相更为细小、弥散析出。固溶态和时效态试样的室温、650 ℃拉伸结果表明,在0~0.46 wt.% Nb范围内,Nb含量的增加对固溶态合金室温和高温拉伸性能影响较小,而Nb促进析出的sigma相对时效态合金的拉伸性能影响较小。     

激光快速成形粉末高温合金的力学性能研究

对激光快速成形粉末高温合金的组织和性能进行了研究.结果表明,激光快速成形沉积态组织中γ'沉淀相的析出受到抑制,γ'沉淀相在γ基体中的体积分数小,γ'相的平均尺寸显著细化.在热处理制度为1165℃固溶2 h空冷 760℃时效16 h空冷的基础上,适当延长时效时间将有助于细小γ'沉淀相的长大,使固溶时效态组织的抗拉强度提高到P/M HIP标准的89%,屈服强度已经接近粉末冶金水平,显示出较好的强化效果.     

Mg-(4-x)Nd-xGd-Sr-Zn-Zr生物镁合金的组织、力学和腐蚀性能

采用重力浇铸法制备了Mg-(4-x)Nd-xGd-0.3Sr-0.2Zn-0.4Zr(质量分数,%,x=0,1,2,3)4组合金,并对其进行了固溶+人工时效热处理(T6).利用XRD对铸态合金的物相进行分析,采用SEM观察合金的组织,采用拉伸试验机和显微硬度计测试合金的室温拉伸性能和显微硬度,采用失重法评价合金在模拟体液中的腐蚀速率,并对腐蚀形貌进行观察.结果表明,随着Gd部分取代Nd,铸态合金的组织先细化后又变粗,第二相含量逐渐减少,室温力学性能和耐蚀性能均提高.而对于T6态合金,强度和硬度均比不含Gd的合金要低,耐蚀性能则优于不含Gd的合金.     

Microstructure and tensile properties of orthorhombic Ti–Al–Nb–Ta alloys

Microstructure and tensile properties of orthorhombic Ti–Al–Nb–Ta alloys have been studied. In order to optimize ductility and strength of the orthorhombic alloys with the nominal compositions of Ti–22Al–23Nb–3Ta and Ti–22Al–20Nb–7Ta, various thermomechanical processing steps were implemented as part of the processing route. With a special heat treatment before rolling to obtain a fine and homogeneous rolled microstructure, the rolled microstructure resulted in a good combination of high tensile yield strength and good ductility of the alloys through available solution and age treatments. The duplex microstructure with equiaxed α₂/O particles and fine O phase laths in a B2 matrix, deforming in α₂+B2+O phase field and treating in O+B2 phase field, possesses the highest tensile properties. The R.T. yield strength and ductility of the Ti–22Al–20Nb–7Ta alloy are 1200 MPa, and 9.8% respectively. The yield strength and ductility values of 970 MPa and 14% were also maintained at elevated temperature (650°C).     

Effect of microstructure on tensile properties and fracture behavior of intermetallic Ti2AlNb alloys

The tensile properties and fracture behaviors of Ti-22Al-27Nb and Ti-22Al-20Nb-7Ta alloys were investigated in the temperature range of 25-800℃ Three typical microstructures were obtained by ifferent thermomechanical processing techniques.The results indicate that the duplex microstructure has an optimum combination of tensile yield strength and ductility both at room and elevated temperatures.Adding Ta to Ti2AlNb alloy can improve the yield strength,especially at high temperature while retain a good ductility.The study on crack initiation and propagation in dedformed microstructure of Ti2AlNb alloys indicates that microstructure has ikmportant effect on the tensile fracture mechanism of the alloys.The cracks initiate within primary O/α2 grains along O/B2 boundaries or O phase laths in B2 matrix,and propagate along primary B2 grain boundaries for the duplex microstructure.The fracture mode is transgranular with ductile dimples for the duplex and the equiaxed microstructures,but intergranular for the lath microstructure.     

Ti-Al-Nb三元合金组织对力学性能的影响

通过合金设计的方法分别制备了具有单相(γ-TiAl)组织的合金A、二相(γ-TiAl+α2-Ti3Al)层片组织的合金B和三相(γ-TiAl+α2-Ti3Al+Nb2Al)混合组织的合金C3种Ti-Al-Nb三元合金,通过XRD、EPMA以及SEM等手段确定了这3种合金的组织结构和分布形态,并对这3种合金进行了室温和1173K的拉伸试验。结果表明,合金的显微组织与其性能密切相关,室温下合金B的塑性变形能力好于另外两种合金,这主要是因为α2相的存在降低了合金平均晶粒尺寸,由γ和α2两相构成的层片组织结构以及大量的γ/α2相界面。温度升高可以显著改善合金B的塑性变形能力,合金B在1173K时的拉伸延性达到40.4%,并且断裂方式从室温时的穿晶脆性断裂向1173K时的韧性断裂方式转变,而合金A、C不管在室温还是1173K,都显示出穿晶脆性断裂方式。合金C在室温和高温都很脆,是由于Nb2Al相的出现,降低了(γ+α2)两相层片组织的连续程度。     

焊后热处理对异种合金摩擦焊件组织与性能的影响

用金相观察、SEM分析和拉伸试验等方法研究不同的焊后热处理制度对异种合金(Ti2AlNb/TC11)线性摩擦焊接件显微组织与力学性能的影响。结果表明:仅进行时效热处理时,随着保温时间的延长或热处理温度的提高,焊缝两侧热影响区条状α/O相析出量不断增加,焊接接头强度也相应得到提高;固溶及时效热处理后,TC11合金侧热影响区在晶界上析出大量粗条状α相,Ti2AlNb合金侧热影响区晶界主要由条状O相构成,焊接接头强度超出母材TC11合金的强度。     

Processing and microstructure control of (α2+B2+O) alloy sheet in Ti–Al–Nb system

Rolling processing and microstructure evolution during rolling and heat treatment for two typical α₂+B2+O alloys, Ti–24Al–14Nb–3V and Ti–23Al–17Nb (at%), were investigated. The experimental results showed that the alloys have good workability for rolling at temperatures both in the α₂+B2 and in α₂+B2+O fields. The thickness reduction up to 99% was obtained for the sheets rolled above 900°C in a quasi-isothermal condition without cracking. A typical duplex microstructure of the α₂+B2+O phases formed when the sheets were rolled and then solution treated at temperatures in the α₂+B2 phase field plus aging in the O+B2 field. Such duplex microstructure was proved to have good mechanical properties both in room and elevated temperatures. A microstructure of fine equiaxed α₂ and O phases distributed in B2 matrix was obtained for the sheets rolled and then solution treated at the temperatures in the α₂+B2+O phase field, which possess excellent room temperature ductility and superplasticity in temperatures of 900∼1000°C. An advanced cold rolling processing plus a proper vacuum heat-treatment used for the production of high-quality foils of Ti–24Al–14Nb–3V (at%) alloy are also reported.     

TC4-DT钛合金热机械处理后的组织特征和力学性能

研究热机械处理（两相区变形加普通退火、双重退火、固溶时效以及三重退火）对 TC4-DT 钛合金组织和力学性能的影响。结果表明,热机械处理对显微组织参数影响显著,随着退火和时效温度的升高及冷却速度的降低,初生α相的体积分数和原始β晶粒的尺寸降低,而晶界α和次生α相的宽度却升高。由于固溶时效处理获得了大量的β转变组织和细小的晶界α相和次生α相,合金强度最高,但伸长率不及其它条件的,其断裂强度、屈服强度、伸长率和断面收缩率分别为1100 MPa、1030 MPa、13%和53%,双重退火获得了良好的强度和塑性匹配,合金力学性能分别为940 MPa、887.5 MPa、15%和51%。组织参数和性能的关系表明,随着β转变组织的增多和原始β晶粒尺寸的增大,材料的强度和断面收缩率升高,而晶界α相和二次α相的宽度对力学性能的影响却呈相反趋势。此外,晶界α相含量的减少和原始β晶粒尺寸的降低有助于塑性的提高。     

挤压铸造A356.2铝合金发动机悬置支架的组织与性能

以挤压铸造A356.2铝合金发动机悬置支架为研究对象,对支架铸态组织、不同固溶时效热处理后的显微组织与力学性能,以及内部缺陷进行了分析研究。结果表明,挤压铸造A356.2铝合金铸态组织由α-Al相和Al-Si共晶组成,晶粒尺寸约为148μm,二次枝晶间距约为20μm;经固溶时效处理后,共晶Si一部分溶入α-Al相中,一部分以粒状、球状形式分布在α-Al晶界;固溶时间、时效温度和时效时间对A356.2合金的力学性能有一定影响。试样经过535℃×6h固溶+8min水淬+170℃×6h时效处理后,抗拉强度为340.5MPa,屈服强度为274.5MPa,伸长率为10%,满足支架整体力学性能要求。     

ZM81-xSn (x = 0, 2, 4, 6, 8 and 10)变形镁合金的组织演变和力学性能

通过对不同Sn含量的ZM81合金的微观组织和力学性能的测得,研究了Sn在ZM81合金中的存在形式和作用机制及不同添加量对合金显微组织和力学性能的影响。研究结果表明：Sn元素主要以Mg2Sn共晶相形式存在,能够细化铸态组织;热挤压过程中,Sn添加能够起到抑制动态再结晶和晶粒细化的作用;T6处理,尤其是双级时效,能显著提升挤压态合金的力学性能,其中ZM81-4Sn合金具有最佳的综合力学性能,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为416MPa、393MPa和4.1%。实验合金高强度主要源于MgZn2和Mg2Sn析出相的双重时效强化效果;相比单级时效,双级时效态合金的析出相细小弥散,因此其力学性能更优。     

固溶时效温度对Ti-6Al-4V-0.5Si合金组织性能的影响

分析了不同固溶时效温度对Ti-6Al-4V-0.5Si合金抗拉强度、伸长率及显微组织的影响。结果表明,固溶处理后Ti-6Al-4V-0.5Si合金中存在较多的六方α′和斜方α″两种马氏体相和亚稳定相。时效处理后,马氏体相和亚稳定相分解再结晶得到分散的α+β相。综合分析表明,固溶时效工艺为950℃×30min(水冷,WQ)+480℃×4h(空冷,AQ),合金的综合性能最好,此时合金的抗拉强度和伸长率分别为745.6MPa和8.3%,比铸态合金分别提高了24.8%和36.0%。     

Microstructure and mechanical properties of orthorhombic alloys in the Ti---Al---Nb system

The current understanding of the metallurgy of the orthorhombic alloys in the Ti---Al---Nb system is reviewed with emphasis on tensile and creep properties of ternary alloys. It is shown that increasing the Nb content of alloys from 15 to 27 at% at a constant Al level significantly increases both the tensile and creep properties of equiaxed as well as lath structures, while small changes in Al content have a large effect on creep. For a given alloy composition, the amount of B2(β) phase and its distribution and the scale of O laths influences tensile properties, while creep properties depend on the volume fraction of equiaxed ₂/O phase present in the structure as well as the size of O laths.