Cu-Be-Co-Zr合金时效析出动力学

研究了Cu-Be-Co-Zr合金480℃恒温时效条件下的时效析出动力学。根据导电率与析出相体积分数的关系,计算了Cu-Be-Co-Zr合金不同时效时间(0, 30, 60, 120, 180, 240, 360, 480, 600 min)对应的析出相转变比率,建立了Cu-Be-Co-Zr合金480℃时效条件下的析出相变动力学方程和导电率方程,并在此基础上绘制了等温转变动力学S曲线;采用固态热分解反应机理的积分方程,揭示了Cu-Be-Co-Zr合金时效析出转变机制为受扩散控制的反应机理。     

6061和SiC_p/6061合金时效析出动力学

采用差示扫描量热法(DSC)对SiC_p/6061复合材料和6061合金时效析出动力学进行研究,并结合Avrami-Johnson-Mehl方法分析SiC_p的加入对6061铝合金时效析出动力学的影响,计算出连续升温过程中各亚稳相的析出动力学参数。结果表明:SiC_p抑制6061铝合金GP区的形成,促进β″相、β′相和Q′相、β相和Q相的析出。计算各相析出动力学表达式及TTT曲线,利用硬度测试实验对计算结果进行对比验证。     

Al-Mg-Si合金中针棒状析出相时效析出动力学及强化模拟研究

通过与计算相图数据库相耦合,建立了Al-Mg-Si三元合金体系中针棒状析出相时效析出动力学和时效强化模型,考虑了析出相形貌对形核、生长、粗化以及强化效果的影响.通过该模型可以获得不同时效工艺下析出相微观组织特征参数的变化及对应的屈服强度变化.利用该模型模拟了Al-Mg-Si合金在不同时效工艺条件下的时效析出过程和屈服强度变化,并与实验结果及Lifshitz-Slyozov-Wanger粗化模型计算结果进行了对比.基于模型研究并分析了析出相长径比、界面能、合金元素含量以及析出相成分对Al-Mg-Si合金时效析出动力学和强化效果的影响.结果表明:不同的界面能和长径比会影响形核密度和析出相尺寸,进而影响合金的屈服强度.增加基体中Mg含量可以促进时效析出,提高合金屈服强度,而基体中Si含量的增加对合金屈服强度并不产生明显影响.     

铝合金时效析出动力学及强化模型

研究铝合金热处理过程中微观组织与性能的演变规律,并建立能应用于工业生产的定量预测模型具有重要学术和工程应用价值。综合近年来关于铝合金时效过程中析出相演变和析出强化的模型及模拟的研究,分析和讨论以下几个方面的内容：模拟铝合金时效过程中析出相演变与析出强化的不同方法;铝合金时效过程中析出相微观组织的演变模型,包括形核、长大与粗化阶段,重点总结预测微观组织演变的计算方法;铝合金的强度影响因素及不同形貌析出相的强化模型;各种模型的应用和它们的优缺点以及未来可能的研究方向。     

Cu-Be-Co-Zr合金时效析出动力学（英文）

研究了Cu-Be-Co-Zr合金480℃恒温时效条件下的时效析出动力学。根据导电率与析出相体积分数的关系,计算了Cu-Be-Co-Z合金不同时效时间(0,30,60,120,180,240,360,480,600 min)对应的析出相转变比率,建立了Cu-Be-Co-Zr合金480℃时效条件下的析出相变动力学方程和导电率方程,并在此基础上绘制了等温转变动力学S曲线;采用固态热分解反应机理的积分方程,揭示了Cu-Be-Co-Zr合金时效析出转变机制为受扩散控制的反应机理。     

Cu-0.3Cr-0.05Ti合金时效析出动力学

研究了时效温度和时间对Cu-0.3Cr-0.05Ti合金导电率的影响。结果表明:Cu-0.3Cr-0.05Ti合金在400℃×2 h时效,可获得83%IACS的导电率,随着时效时间的延长,导电率变化趋于平缓。根据导电率与新相的转变量之间的关系计算出时效过程中新相的转变比率,利用马基申-富列明格规律和Avrami经验方程,推导出Cu-0.3Cr-0.05Ti合金在不同时效温度的析出动力学方程,并得到合金不同时效温度的等温转变曲线。     

Cu-5Fe-2Sn合金的时效析出动力学

研究了时效温度和时间对Cu-5Fe-2Sn合金强度与导电性能的影响。根据导电率与析出相转变量之间关系,计算了Cu-5Fe-2Sn合金时效过程中析出相的转变率;借助Martition定律和Avrami经验方程,得到了Cu-5Fe-2Sn合金在不同时效温度下的动力学方程和导电率方程。与实验结果比较发现,导电率方程可准确表达Cu-5Fe-2Sn合金时效过程中导电率的变化。     

Cu-0.1Ag-0.26Cr合金的时效析出动力学

采用真空熔炼的方法制备了Cu-0.1Ag-0.26Cr合金,通过显微硬度、电导率测试等方法,对合金的时效性能进行了研究,利用Avrami方程结合时效过程中电导率的变化分析了合金的相变动力学.结果表明:试验合金在450℃时效2h达到电导率和显微硬度的良好结合,导电率87.36％IACS,显微硬度125 HV;合金在500℃时效时的相变动力学方程为f=1- exp( -0.1305t0.3709),导电率方程为σ=54.82+ 35.33×(1- exp(-0.1305t0.3709)).     

镁系时效析出合金

时效析出物对镁合金的高强度化、高耐热化起着重大作用。可通过控制合金成分、制造方法、组织的手段开发出性能优异的镁合金。     

Cu-Cr-Zr-Mg合金时效析出研究

通过能谱和透射电镜分析研究了Cu-0．3Cr-0．15Zr-0．05Mg合金的时效析出，在470℃时效4h形成了有序的原子排列，其化合物类型为CrCu2(ZrMg)；同时存在体心的Cr相和面心的Cu4Zr相，在晶界上有少量未溶的Cr粒子。细小弥散的析出相使合金的性能得以提高，470℃时效4h～6h，硬度和导电率分别达109～108HV，79％IACS～80％IACS。     

镁系时效析出合金

时效析出物对镁合金的高强度化、高耐热化起着重大作用。可通过控制合金成分、制造方法、组织的手段开发出性能优异的镁合金。     

Al-Zr-Y合金的时效析出机制和性能

采用透射电镜、扫描电镜、三维原子探针等手段研究Al-Zr-Y合金的时效析出行为及Y含量对合金性能的影响规律。结果表明:Al-Zr-Y合金时效初期首先析出Al_3Y相,可能成为Al_3Zr时效析出的异质核心;长时间时效后,Y有向析出相和基体界面处偏聚的倾向,最终形成无核壳结构的Al_3(Zr,Y)复合析出相;在三元Al-Zr-Y合金中,由于Zr的存在,Y在α(Al)中的平衡固溶度大幅度下降,600℃下的平衡固溶度从0.13%(质量分数)降至0.03%。Y含量较高的Al-0.30Zr-0.08Y在凝固及冷却过程中,过饱和的Y转变为沿晶界分布的Al_3Y共晶和晶内一次析出微米级Al_3Y颗粒,使铝基体中的有效Y含量较Al-0.30Zr-0.03Y中的降低4倍。Al-0.30Zr-0.03Y合金在时效过程中表现出更高的形核密度、更小的析出相尺寸和更优的抗粗化能力,合金的抗再结晶温度达到500℃,比Al-0.3Zr和Al-0.30Zr-0.08Y合金的抗再结晶温度分别高出125和75℃。     

快速凝固法制备过饱和CuCr合金时效析出动力学

在不同时效温度下研究雾化法制备过饱和Cucr合金的时效析出动力学.通过能谱测定不同时刻的析出相体积分数,用Avrami方程分析不同温度的时效动力学,发现扩散是相变的主要控制因素,而固溶原子、杂质、空位、位错、晶界和点阵畸变等都会对析出动力学产生影响.研究发现,低温时效的初期会形成无序的溶质富集区,析出相与基体之间保持共格关系.电子衍射和能谱分析表明,随着时效时间的增加,Cr元素不断在基体中富集,会形成明显的GP区,最后形成单质Cr相.而在高温时效时,由于原子迁移的激活能容易满足,Cr元素析出动力较大且富集很快,完成析出过程的时间很短,会在材料内部迅速生成单质Cr相,很难观察到GP区.     

Al-Er-Zr合金的时效析出过程

利用显微硬度、TEM、HREM等测试方法对Al-Er-Zr合金的时效析出过程及析出相Al3(Er1-xZrx)的粗化行为进行研究。结果表明:二元合金Al-0.04Er在375℃时效5 min后出现硬度峰(约为40.3HV),随后迅速下降出现过时效;添加Zr能够显著提高其热稳定性,三元Al-Er-Zr合金中过时效现象显著滞后于Al-Er二元合金。在三元合金Al-Er-Zr中,随着Zr含量的增加,合金在长时间时效后,由于Er、Zr的协同析出而出现第二个更高的时效峰值,约为53.5HV,明显高于Al-Er二元合金的硬度。Al3(Er1-xZrx)粒子在高温粗化过程中逐渐长大,其平均直径d与退火时间t的关系符合LSW理论中的关系式。     

Cu-Cr-Fe合金的时效析出行为

采用真空熔炼方法制备了Cu-0.32Cr-1.82Fe、Cu-0.33Cr和Cu-1.87Fe合金,随后分别进行了固溶-时效和固溶-冷变形-时效处理.采用XRD物相分析、点阵参数测量、硬度和电导率测试等手段,研究了合金在不同热处理状态下的时效行为.结果表明,同时添加Cr、Fe元素能够显著提高合金硬度,但对导电性能影响不大.Cu-0.32Cr-1.82Fe合金经1 000℃×2 h固溶处理、80%变形,在480℃时效60 min后其硬度(HV)和电导率分别可达215和31.9 MS/m.     

2195铝锂合金时效析出行为与强化机理

采用透射电子显微镜、单向拉伸力学性能测试和扫描电子显微镜等方法研究了2195铝锂合金在不同形变热处理下时效析出行为,并阐明了析出相强化机理。结果表明：不同形变热处理下2195铝锂合金中主要强化相均为T₁相,但是其尺寸、分布、数量密度和晶界形貌有差异。预应变可显著提高T₁相的形核率并加速其长大过程。时效温度越高,T₁相的形核率越低,但长大速度越快。形变热处理后的微观组织可显著提高2195铝锂合金的力学性能,T871态(固溶处理+7%预应变+(120℃、4 h)+(160℃、24 h))的屈服强度为(541±10) MPa,抗拉强度为(606±9) MPa,伸长率为(11±1)%。位错在T₁相多处沿着垂直于直径方向剪切,有效阻止了微观尺度上的塑性局部化。     

Al-Cu-Mg-(Ag)合金中时效析出相的析出及生长动力学

采用透射电子显微镜(TEM)研究了Ag在时效过程中对析出相形核及生长的影响,并发展了析出相生长的动力学模型。模型指出:在时效过程中,Al-Cu-Mg合金中析出的θ′相通过台阶机制生长而发生共格失稳,转化成球状的θ相而导致强度显著下降;Al-Cu-Mg-Ag合金中的Ω相由于在界面被Mg和Ag原子覆盖,降低了Ω相的生长速度;同时,Mg和Ag原子在析出相界面的存在降低了晶格畸变能,使得Ω相能够保持片状而不发生共格失稳,高温下具有较高的强度。力学实验及显微组织分析表明:分别均匀分布在铝基体(001)和(111)面上共存的θ′和Ω(成分为Al2Cu)沉淀相对含Ag合金起着强化作用。     

Mg-Gd系合金时效析出研究进展

Mg-Gd系合金的时效析出强化效果优异且析出序列及析出相在含稀土镁合金中具有一定代表性。总结了国内外Mg-Gd系合金时效析出的研究进展,阐述该系合金的时效析出动力学、析出序列及析出相、析出相强化机理等。影响Mg-Gd系合金时效析出动力学的主要因素有时效温度、Gd元素含量、晶粒尺寸、预变形量以及少量非稀土合金元素的添加等。Mg-Gd、Mg-Gd-Y(Dy)、Mg-Gd-Nd(Sm)等合金系的时效析出序列依次为β″-Mg3Gd→β′-Mg7Gd→β1-Mg3Gd→β-Mg5Gd,Mg-Gd-Zn合金时效过程中则还会有γ″-Mg70Gd15Zn15相和γ′-MgGdZn相存在。最后,对该系合金的析出强化机制和未来的发展方向进行了阐述。     

Cu-Ag-Cr合金时效析出行为研究

研究了时效参数和变形量对Cu-0.1Ag-0.61Cr合金性能的影响。结果表明:合金经980℃×20 min固溶后,在480℃时效1 h可获得较高的导电率和硬度。时效前对合金加以冷变形可以显著提高其显微硬度,合金经60%变形后在480℃时效30 min时,峰值硬度可达165.13 HV,导电率可达83%IACS,而固溶后直接时效分别仅为153.46 HV和77.63%IACS。与Cu-0.1Ag-0.46Cr合金相比其显微硬度有较大提高而导电率降低很少。     

含Er和Zr元素的Al-Mg-Si合金板材时效析出与强化行为

通过研究热处理工艺对Al-Mg-Si-Zr-Er合金组织与性能的影响,确定了合金板材的峰时效热处理工艺,探讨了合金的析出与强化行为。研究结果表明:540℃固溶1 h后,合金板材的析出相得到充分溶解,再结晶组织也未发生明显粗化;时效时,合金的析出相主要为Mg2Si、Al Cu Mg Si(Q相)和Cu Al2等;Er和Zr元素的加入促进了β″相析出,并使β″相变得更为细小弥散,从而缩短了时效时间,提高时效强化效果;合金的峰时效工艺为540℃固溶1 h,180℃时效5 h;合金的时效强化是位错切过机制和绕过机制的综合作用;合金的较高强度源于合金凝固组织细化、Al3(Er,Zr)粒子的弥散强化以及Er和Zr元素的加入促进β″相析出细化等共同作用的结果。