2A14铝合金的固溶-冷变形-时效工艺

采用X射线衍射仪(XRD)、维氏硬度计、场发射扫描电镜对固溶-冷变形-时效工艺条件下2A14铝合金的位错密度、硬度曲线以及微观组织结构进行研究。研究表明,原始2A14铝合金中主要包括Al基体及Al2Cu相,且粗大的第二相Al2Cu不均匀地分布在Al基体上;固溶-冷变形-时效后2A14铝合金脱溶相更加细小,且弥散分布在Al基体上。时效过程中位错密度逐渐减小,位错强化效果减弱;传统固溶-时效工艺的2A14铝合金在160℃时效12 h时,维氏硬度从100 HV0.2提高到164 HV0.2,而固溶-冷变形-时效工艺的2A14铝合金在160℃时效8 h后维氏硬度达到185 HV0.2。时效前的冷变形工艺改变了合金的时效析出行为,加速了时效进程,提高了合金强度。     

固溶时效对Al-0.2Ni铝合金组织和性能的影响

通过硬度和导电率测量并采用金相显微镜、扫描电镜等分析技术,研究了不同固溶时效处理对Al-0.2Ni铝合金的组织和性能的影响。结果表明:Al-0.2Ni铝合金经600℃×12 h固溶+250℃×10 h时效处理后的组织和硬度最好,在此工艺处理下,Al-0.2Ni合金的硬度和导电率分别是30.883 HV、62.16%IACS。在固溶处理时,粗大的含Ni初生相大部分回溶,晶粒未发生粗化。固溶后200~400℃时效处理,合金的硬度峰值随着时效温度的增高而先升后降,在250℃时效时,随着时效时间的延长,Al-0.2Ni合金的硬度先增后减,而导电率略有升高。     

0.2%钪对7050铝合金热处理组织和性能的影响

采用光学显微镜、显微硬度仪、拉伸试验机、X射线衍射仪和透射电镜,分析了0.2%钪对7050铝合金和未添加钪元素的铝合金显微组织、力学性能和钪在热处理中的作用机理。结果表明:在480℃固溶处理+120℃低温时效热处理后,含0.2%钪铝合金晶粒明显细化,且不易过时效软化。其硬度达200 HV,抗拉强度达679 MPa。0.2%钪铝合金的强化机制是通过高温的Al_3Sc弥散相和低温MgZn_2析出相双重作用达到强化效果。     

316L不锈钢激光瞬时退火软化工艺研究

目的解决冲压中加工硬化导致的高强度低塑性的问题。方法提出以矩形光斑的温控模式激光为热源,对工件进行选区瞬时退火,达到局部软化的目的。通过金相显微分析、显微硬度分析、力学拉伸及断口分析,分别评价激光瞬时退火软化后试样显微组织、显微硬度、抗拉强度、断后伸长率和断口形貌。结果金相组织显示,不同工艺条件下的晶粒大致呈现变形晶粒、再结晶晶粒、细小晶粒和较大等轴晶4种状态。由显微硬度可知,固溶态母材硬度为173HV0.2,加工硬化后达到341HV0.2。当激光温控温度为1400℃,扫描速度分别为5、10、15 mm/s时,软化处理后硬度分别为164、173、257HV0.2。而扫描速度一定时,激光温控温度越高,软化处理后硬度越低。对试样做室温拉伸试验发现,激光瞬时退火后强度降低,塑性提高。当温控温度为1400℃,扫描速度为5 mm/s时,抗拉强度由加工硬化后的911 MPa下降到591 MPa,接近固溶态母材的570 MPa,断后伸长率由18.2%恢复到54.7%,达到固溶态母材的95.5%。结论激光瞬时退火软化可有效降低加工硬化后的材料强度,提高材料塑性,使其恢复大变形能力。其软化程度随激光温控温度的降低、激光扫描速度的提高而降低,在较优工艺参数下,激光瞬时软化后性能甚至优于母材性能。     

AuAgCu合金组织与性能研究

采用真空熔炼、轧制和固溶处理,然后冷加工75%制备Au Ag Cu35-5合金片材。研究合金固溶和时效处理对组织和力学性能的影响。结果表明:500℃固溶处理时,合金组织为纤维状回复再结晶结构。随固溶温度增加,组织发生完全再结晶并长大,形成贯穿晶粒的完整退火孪晶。炉冷和时效处理时,组织为等轴细小的球形晶粒。合金的硬度随固溶温度升高而降低,时效硬度随温度升高而增大。300℃时效时,硬度在3 h时效时达到峰值,然后随时间增加,缓慢降低。     

固溶处理对Al-Zn-Mg-Cu系超强铝合金组织与硬度的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及维氏硬度计等研究了不同固溶处理参数对Al-Zn-Mg-Cu系超强铝合金7050固溶态组织与固溶时效态硬度的影响。结果表明:锻态7050铝合金组织中含有粗大块状初生相和针状、点状的η(MgZn₂)相。随着固溶温度的升高和固溶时间的增加,合金组织中的未溶相减少,再结晶组织体积分数增高。经过470 ℃×4 h固溶+120 ℃×24 h时效处理7050铝合金的硬度值达到最大,为189 HV0.2。     

热处理对激光选区熔化AlSi7Mg合金显微硬度的影响

研究了激光选区熔化(SLM)成形Al Si7Mg合金沉积态、不同退火态(250℃/3 h、300℃/3 h、350℃/3 h)及不同固溶/时效态(520℃/3 h/水淬(WQ)+150℃/6 h、535℃/3 h/WQ+150℃/6 h、550℃/3 h/WQ+150℃/6 h)的微观组织和显微硬度。结果表明:沉积态微观组织主要由网状Si相和α-Al基体组成,显微硬度达到(110.52±5.91)HV。随着退火温度的升高,网状微观组织逐渐消失,显微硬度降低,350℃/3 h退火态的显微硬度降低至(74.32±1.35)HV。固溶/时效态网状微观组织消失,颗粒状Si析出相分布在Al基体中。随着固溶温度的升高,微观组织中Si颗粒的尺寸变大,显微硬度增加,550℃/3 h/WQ+150℃/6 h固溶/时效态的显微硬度可达(129.18±3.21)HV。随着退火温度固溶温度的升高,热处理态微观组织比沉积态更加均匀,显微硬度值离散程度降低。     

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。     

固溶处理及双级时效对7050铝合金微观组织和硬度的影响

采用维氏硬度计和电子显微镜等分析方法研究固溶处理及双级时效对7050铝合金微观组织和硬度的影响。结果表明,随着固溶温度的升高和固溶保温时间的延长,晶内细小的第二相和晶界粗大的第二相逐渐溶解,淬火后易形成过饱和固溶体,在随后的时效阶段不断析出形成沉淀强化相,硬度得到提高;随着预时效温度的升高和预时效保温时间的延长,第二相不断析出并趋于长大,同时再结晶体积分数不断增大;随着终时效温度的升高和终时效保温时间的延长,预时效阶段没有析出的第二相继续析出,并趋于长大,同时再结晶体积分数也不断增大,硬度先增大后降低。7050铝合金最佳的固溶工艺为470 ℃×60 min, 最佳短时双时效工艺为120 ℃×4 h+160 ℃×3 h, 此时硬度值为195.47 HV,再结晶体积分数38.22%。     

时效处理对6111铝合金组织性能的影响

通过力学测试、透射电镜等分析,研究了自然时效和80、100、120℃预时效处理对6111铝合金板材人工时效硬化性能的影响。结果表明:固溶后经过预时效处理的板材人工时效硬化响应明显高于自然时效处理的,预时效温度120℃的在人工时效阶段强化效果高于预时效80℃和100℃的,人工时效时间越长硬度值越高;在人工时效温度为200℃时达到峰时效所需时间最短,在过时效状态合金材料出现明显的软化现象,人工时效温度200℃时软化效果更显著。自然时效会抑制人工时效过程的强化性能,随自然时效时间的增加,人工时效硬化效果逐渐降低。     

固溶和时效对Ti2041合金组织与性能的影响

研究了不同温度的固溶和时效工艺对Ti2041合金组织和硬度的影响。结果表明：当固溶温度为700℃时,随着保温时间增加,组织中初生α相的含量逐渐增多,晶粒尺寸逐渐增大;当固溶温度为750℃时,随保温时间增加,发生了静态再结晶,且有次生α相析出,晶粒尺寸也逐渐增大;当固溶温度为800℃时,晶粒内部出现α′马氏体,形貌由等轴状变为板条状。在不同固溶温度下硬度值变化也不同。在固溶温度为700℃时,随着保温时间的增加,硬度值从301.6HV降到285.2HV;在固溶温度为750℃时,硬度值随着保温时间的增加先增长后降低,最大值为308.2 HV;在固溶温度为800℃时,硬度值随着保温时间的增加逐渐变大,最大值为331.4 HV。在经时效处理后,不同时效温度下均出现了次生α相。随时效温度的升高,次生α相尺寸越小,显微硬度值逐渐增大,最大值达到了451.75HV,主要强化机制为第二相(次生α相)弥散强化。     

退火温度对T4镀锡板组织性能的影响

以0.19 mm规格T4冷轧镀锡板为研究对象,利用Gleeble-3500热模拟机进行退火及过时效退火模拟试验,分析了T4镀锡板退火温度对组织性能影响。结果表明,试验钢板再结晶开始温度约为575 ℃,再结晶结束温度为640~670 ℃。过时效退火温度为560 ℃时,试验钢处于再结晶初始阶段。过时效退火温度高于575 ℃,随着退火温度升高,再结晶程度越为充分。过时效退火温度达到640 ℃后,再结晶形核已经完成,逐渐形成无畸变新晶粒。此外,T4镀锡板经时效退火处理后,其硬度随过时效退火温度升高呈下降趋势,在540~640 ℃过时效退火因发生再结晶导致硬度降幅显著(49 HV),640~670 ℃过时效退火则硬度降幅较小(9 HV)。     

热处理对Cu-Cr-Zr-Ni-Si-B合金组织与性能的影响

向Cu-Cr-Zr合金中添加Ni、Si、B元素制备Cu-Cr-Zr-Ni-Si-B合金,研究热处理对Cu-0.6Cr-0.15Zr-2.8Ni-0.7Si-0.06B合金显微组织、电导率和硬度的影响。结果表明：合金铸态组织为粗大的柱状晶,基体内部弥散分布着大量粗大过剩相;固溶处理后,过剩相基本溶解,晶粒明显长大;时效析出颗粒主要有Ni2Si、CrSi2、Cr3B4等化合物。随固溶温度的升高,合金硬度及电导率均快速下降,最低达到105.10 HV0.2、18.77%IACS。时效处理后,合金电导率、硬度都有大幅提升。经960 ℃×2 h固溶＋550 ℃×1 h时效后,硬度达到256.32 HV0.2,导电率达到39.7%IACS,软化温度达到575 ℃。     

热处理对IT产品用高纯6463铝合金组织和力学性能的影响

采用显微硬度计、拉伸试验机、扫描电子显微镜等仪器对IT产品用高纯6463铝合金的组织和性能进行检测,研究了该合金在不同热处理工艺下的显微组织与力学性能。结果表明:随着固溶温度的升高和保温时间的延长,合金的强度和硬度呈先升高后降低的趋势。在530℃/20 min工艺下,合金的强度和硬度最高,其维氏硬度达到45 HV,抗拉强度达到135 MPa,合金的断裂方式为韧性断裂,伸长率为27%,合金的晶粒尺寸约为90～105μm。合金的最佳时效温度为170～175℃,时间为10～12 h,其维氏硬度达到87～89 HV,抗拉强度达到235～239 MPa。在对IT产品用6463高纯铝合金的硬度和强度有较高要求时,不宜采用200℃/2 h的时效工艺进行工业化生产。     

Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金的时效热处理工艺优化

采用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪以及维氏硬度计等,研究了时效热处理工艺对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金的组织和性能的影响。结果表明,时效热处理能够明显改善Mg-Gd-Y-Nd-Zr镁合金的组织和力学性能,时效时合金晶粒内部析出细小弥散的化合物,随着时效温度升高,硬度升高,但是时效温度过高或时间过长会出现过时效现象,导致硬度降低。固溶处理后的最佳时效热处理工艺为200℃×16h,合金的硬度值(HV)达到73.38。     

热处理对半固态注射成形石墨烯/镁基复合材料组织及性能的影响

研究了不同固溶温度和时效时间对半固态注射成形石墨烯增强镁基复合材料组织及性能的影响。结果表明,随着固溶温度升高,复合材料硬度(HV)逐渐减小,在200℃时复合材料硬度最高;β-Mg17Al12相含量先增大后减少,在400℃时几乎全部消失。随着时效时间增加,复合材料硬度(HV)先增加后减少,在时效12h时达到最大,为93.17。经过固溶处理和时效处理后石墨烯在复合材料基体中稳定存在,且对复合材料的硬度产生影响。     

连续退火工艺对电镀锡板组织和性能的影响

利用连续退火试验机研究了连续退火工艺对电镀锡板组织和性能的影响.结果表明,在660 ～ 740℃退火温度范围内,随退火温度升高,晶粒尺寸逐渐增大,硬度降低.以24℃/s加热速率升温时,在达到700℃退火温度前,再结晶过程已基本完成,且退火5s后,继续延长退火时间至45 s过程中晶粒长大速率减缓,硬度变化不明显.过时效处理对电镀锡板力学性能有较大影响.随过时效开始温度的变化,固溶强化和析出强化呈相互竞争关系.过时效开始温度由480℃降低到350℃过程中,钢板的硬度和强度呈现先减小后增大的趋势,伸长率在过时效开始温度为400℃时开始降低.纳米级的Fe3C伴随过时效开始温度的降低而大量析出,且弥散分布在铁素体基体内,对钢板的强度有较大影响.     

热处理工艺对6061铝合金硬度和导电率的影响

研究了热处理工艺对6061铝合金硬度和电导率的影响。结果表明:固溶处理过程中,随着固溶时间的增加,合金硬度先降低后升高,后又逐渐降低,随着固溶温度的增加,显微硬度值逐渐增大;时效过程中,硬度值随时效时间增加先升高后降低,电导率随时效时间增加逐渐升高并趋于稳定;6061铝合金最佳的热处理制度为540℃固溶4 h+173℃时效11 h,此时合金的硬度值为119.74 HV6,电导率为56%·IACS;对合金电导率影响最大的参数是固溶温度和时效时间,对硬度值影响最大的参数是时效时间。     

固溶及时效温度对沉淀硬化模具钢10Cr3Mo3NiCuAl硬度及组织的影响

通过热力学分析计算,结合硬度测试、光学和扫描电镜观察研究了固溶温度及时效温度对10Cr3Mo3NiCuAl钢组织和硬度的影响。结果表明:试验钢在950 ℃固溶时,组织均匀细小,主要为板条马氏体+少量残留奥氏体,碳化物基本溶于基体,此时硬度较高,随固溶温度升高,马氏体板条出现粗化现象;试验钢在520~540 ℃时效处理时,基体中析出大量金属间化合物Ni₃Al,起到了沉淀强化作用,硬度较高,随时效温度升高,组织中出现回火索氏体,导致硬度快速下降。推荐最佳固溶温度为950 ℃,最佳时效温度为520~540 ℃。     

热处理对Ti6Al4V2Cr1.5Mo组织和性能的影响

采用冷等静压+真空烧结（CIP）法制备Ti6Al4V2Cr1.5Mo合金。对经不同的固溶温度（860~950 ℃）和时效温度（480~600 ℃）热处理后合金的组织和力学性能进行研究。结果表明：随固溶温度的升高,合金的强度、伸长率和硬度都呈先升高后降低的趋势,在920 ℃时都达到最大值;在920 ℃固溶时,随时效温度的升高,合金的强度、伸长率和硬度也随温度的升高先升高后降低,在520 ℃时达到最大值,且组织形态为双态组织,固溶时产生的次生α相在时效过程中分解产生弥散的α+β相能提高合金的强度和硬度,α相的含量能保证合金良好的塑性,使合金有较好综合力学性能。因此,Ti6Al4V2Cr1.5Mo合金的最佳热处理工艺为固溶920 ℃ (WQ)+时效520 ℃ (AC) ,此时强度、伸长率和硬度分别为1169.6 MPa、8.3%、621.7 HV0.1。