时效工艺对2099合金组织性能的影响北大核心CSCD

采用维氏(HV)硬度测试、力学性能测试、透射电镜(TEM)观察等技术手段,研究了双级时效工艺对2099合金组织性能的影响。结果显示,双级时效处理能够显著改善2099合金的综合力学性能指标,合金屈服强度和抗拉强度的增幅分别达144 MPa和98 MPa,而塑性降低0.6%。终时效温度由146℃升高到170℃,达到峰时效态的时间缩短24 h,综合强塑性指标波动较小。时效过程中析出相的演化规律为:预时效态,基体析出相以δ'相为主,T1相较少;峰时效态,以T1相为主,δ'相次之,θ'相很少;过时效态,T1相和δ'相略有粗化,且δ'相数量减少。     

Mg和Zn对2099合金时效组织与拉伸性能的影响

通过常规力学性能测试和透射电镜微观组织观察,研究2099合金在不同热处理状态(T6和T8)下的微观组织和拉伸性能,以及2099合金中所含少量Mg和Zn对合金组织与性能的影响。结果表明:2099合金在T6峰时效条件下,主要强化相是δ′相、θ′相和T1相;在T8峰时效下,主要强化相是δ′相、T1相和少量θ′相,预拉伸变形促进T1相的析出,提高合金的时效强化效果;Mg的添加促进GP区和θ′相的析出,Zn的添加有利于T1相生成和弥散分布;而Mg和Zn同时添加显著地促进T1相析出,并抑制δ′相的粗化。     

预变形对2099合金组织性能的影响

通过显微硬度测试、力学性能测试和透射电镜观察等手段,研究了不同预变形程度对2099合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着预变形程度增大,合金时效进程显著加快,合金峰时效态的强度显著提高;析出相更为细小弥散地分布于基体中,较为粗大的晶界析出相趋于不连续化、点链化;时效强化相经历了由T_1相、δ′相和θ′相三相共存到以T_1相为主要强化相的变化过程,表明预变形对时效过程中析出相的大小、类型、分布有重要影响,在促进T_1相析出的同时,也消耗了δ′相和θ′相。     

时效工艺对CuNiBeZr合金组织和性能的影响

对CuNiBeZr合金进行了固溶、冷变形、时效等一系列不同热处理工艺试验,特别是对不同工艺时效后合金的组织和性能进行了研究。结果表明,CuNiBeZr合金先经固溶,再经过25%冷变形、340℃×1 h+470℃×2.5 h分级时效处理后,合金具有优良的综合性能,抗拉强度达到809 MPa,硬度达到251 HB,导电率达到57.2%IACS。经分级时效处理后,CuNiBeZr合金具有高的抗拉强度与硬度,同时保持较高的导电率。     

时效工艺对Al-Zn-Cu-Mg-Sc-Zr合金组织与性能的影响

通过透射电镜分析、力学性能和电导率测试,研究了单级时效、双级时效和回归再时效（RRA）工艺对含Sc超高强Al-Zn-Cu-Mg-Zr合金组织与性能的影响。结果表明：经（120℃×8 h＋160℃×16 h）双级时效处理后,合金的强度大幅下降,而电导率显著升高;其晶内组织开始粗化,晶界析出相呈断续状分布,无沉淀析出带（PFZ）形成。经（120℃×24 h预时效＋180℃×30min回归处理＋120℃×24 h终时效）RRA处理后,合金既能保持接近T6态的强度,也能获得较高的电导率;其晶内析出组织与T6态的组织类似,而晶界析出相则聚集、粗化,与过时效的组织相似。     

时效工艺对Cu-12%Fe合金组织性能的影响

用熔铸法制备了Cu-12%Fe合金,研究了经1000℃固溶后不同时效工艺对合金的相组成、显微组织、硬度及电导率的影响.结果表明,550℃时效可细化合金的Fe枝晶.消除Cu基体枝晶偏析并改变晶面间距.合金硬度在时效初期时下降,随后增加并达到最大值后再次下降.在350℃和450℃时效时,电导率随时效时间增加而上升.在550℃和650℃时效时,电导率随时效时间先增加而后下降.对Cu-12%Fe合金固溶并在550℃时效4h,可以获得良好的力学和电学性能匹配.     

时效对Mg-Zn-Zr合金组织性能的影响

研究了Mg-Zn-Zr合金在438K和473K时效过程中的硬化软化现象。合金在时效初期（2h左右）出现了一次明显的时效硬化峰，之后硬度急剧下降；在10h左右又出现小幅二次硬化现象，随着时效时间的增加，材料不断软化。微观结构分析表明，初次时效峰是合金中析出MgZn5．X沉淀相及板条状组织所致。随后MgZn5．X沉淀相及板条状组织开始溶解减少。合金硬度下降,位错组织的形成是导致合金二次硬化的关键因素。在时效过程中沉淀相的溶解以及晶界宽度的增大导致合金软化。     

时效工艺对GH2132高温合金组织和性能的影响

通过对合金显微组织分析和力学性能测试,研究了时效工艺对GH2132合金组织和性能的影响。结果表明:随着时效时间的延长,合金中孪晶数量先增加后减少,最后趋于稳定状态;抗拉强度随着时效时间先增加后趋于稳定;在700℃时效时,屈服强度逐渐增加,最后趋于稳定;720℃与740℃时效时,屈服强度先增加达到峰值后再降低,最后趋于稳定。     

RE及时效工艺对Al-Mg-Si合金组织和性能的影响

研究了铝合金中RE含量及热处理工艺对Al-Mg-Si合金板材的显微组织、力学性能的影响。研究表明,添加一定量的RE可以明显改善板材的力学性能,在T4P+烘烤状态下,RE含量为0.2%的合金具有最高的强度,屈服强度达到281MPa,比不含RE的合金高出约40MPa;抗拉强度达到373MPa。表明加入0.2%的RE后合金的强度和塑性都有很大的提高。对于RE含量为0.2%的合金,T4+烘烤条件下,虽然板材伸长率较高,但板材的屈服强度和抗拉强度分别较T6态低120MPa和40MPa;T4P+烘烤处理后,组织中出现了细密的析出相,抗拉强度非常接近于T6态,伸长率较T6态提高了4%,表明预时效处理后更能发挥RE对合金性能的有益作用。     

固溶时效工艺对Cu-Ni-Co-Si合金组织和性能的影响

通过硬度和导电率的测量、光学显微镜和透射电镜(TEM),研究了固溶时效工艺对Cu-Ni-Co-Si合金组织和性能的影响。结果表明:经过950 ℃×30 min水淬+500 ℃×480 min随炉冷却后,Cu-Ni-Co-Si 合金得到良好的综合性能:硬度为243.55 HV3,导电率为42.24%IACS;添加少量的V有利于提高二次时效后合金的导电率,并且进行适当的一次时效对提高合金的导电率和硬度是有利的,可以使二次时效试样迅速获得良好的综合性能;Cu-Ni-Co-Si合金的主要强化相为盘状正交结构的δ-(Co,Ni)₂Si,过饱和固溶体析出的沉淀物均匀分布,但位错缠结始终存在,其中基体与析出相的位向关系为[001]_m//[110]_p, (010)_m //(001)_p。     

时效对Cu-Ag-Fe合金组织及性能的影响

研究了时效对Cu-0.15Ag-0.1Fe合金的显微硬度、抗拉强度和电导率的影响。结果表明：随着时效时间的增加和时效温度的升高,Cu-0.15Ag-0.1Fe合金的显微硬度和抗拉强度先急剧增加随后逐渐降低;合金经960℃×1 h固溶,在500℃时效2 h后可获得较好的显微硬度和抗拉强度,分别为124 HV和442 MPa;当时效时间增加到6 h,可获得较高的电导率,达到82.5%IACS。通过透射显微镜分析,该合金中的强化相是γ-Fe粒子,与以前报道的Cu-Fe系合金的析出强化相是α-Fe不同。     

时效对Cu-Ni-Si-P合金组织和性能的影响

研究了时效温度和时效时间对Cu-Ni-Si-P合金组织和性能的影响。结果表明:合金先经900℃固溶,再经不同冷变形后时效,当变形量为80%、时效温度达到450℃、时效2 h后,其显微硬度达到220 HV,导电率达到41%IACS,与未经预冷变形的合金时效相比,合金能获得较高的显微硬度与导电率。Cu-Ni-Si-P合金在较短时间时效时,析出相细小弥散分布。利用高分辨技术观察该合金在450℃时效48 h的析出相形貌,通过计算发现:析出相与基体之间保持着良好的共格关系,并通过对其进行标定,发现析出相为Ni2Si和Ni3P。     

分级时效对AlLiCuZrCe合金组织性能的影响

研究了分级时效工艺参数对Ａｌ－１．９Ｌｉ－２．３３Ｃｕ－０．０９Ｚｒ－０．１１Ｃｅ合金拉伸性能及强化相分布的影响。结果表明，预时效温度对性能影响不显著，随终时效温度升高，强度先升高而后下降，塑性则一直下降，强率随终时效时间延长而上升，预时效及终时效温度偏低或终时效时间偏短均不利于δ相的析出，但易使Ｔ１相直接由α基体上沉淀，并呈细小，弥散分布，预时效或终时效温度偏高时，易使δ相粗化并向Ｔ１相转变，肌     

分级时效对AlLiCuZrCe合金组织性能的影响

研究了分级时效工艺参数对Ａｌ－１．９Ｌｉ－２．３３Ｃｕ－０．０９Ｚｒ－０．１１Ｃｅ合金拉伸性能及强化相分布的影响。结果表明，预时效温度对性能影响不显著；随终时效温度升高，强度先升高而后下降，塑性则一直下降；强度随终时效时间延长而上升。预时效及终时效温度偏低或终时效时间偏短均不利于δ＇相的析出，但易使Ｔ_１相直接由α基体上沉淀，并呈细小、弥散分布；预时效或终时效温度偏高时，易使δ＇相粗化并向Ｔ_１相转变，而且会造成Ｔ_１相的粗化及沿晶析出；长时间终时效仅使δ＇相粗化但不会使Ｔ_１相粗化。合适的分级时效可促成强化相的合理分布，从而产生比较明显的沉淀强化。     

时效工艺对Ti-26合金棒材组织和拉伸性能的影响

对经过790℃固溶处理后的Ti-26合金棒材进行了不同温度及时间的时效处理,研究了时效温度和时间对Ti-26合金棒材显微组织和拉伸性能的影响。研究结果表明：在450-550℃范围内,随时效温度升高,合金组织有针状“相弥散物析出。升温至510℃,相同时效时间内析出α相数量最多,高于510℃,部分析出α相开始溶解。合金时效处理10h内,随时效时间延长,合金组织针状α相弥散物数量增加,且针状α相存在跨晶界长大现象。合金经510℃×10h时效处理,OL相形核和长大达到最佳匹配,Ti-26合金获得理想的强度和塑性匹配。     

固溶时效工艺对ZA27合金组织和性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和力学性能测试等手段研究了固溶处理对ZA27合金组织和性能的影响。在300～380℃范围,合金经不同温度固溶处理1 h,水淬后进行相同的时效(160℃×8 h)处理。分析了在不同温度固溶处理的淬火态和时效态合金的显微组织及力学性能。结果表明,在365℃固溶处理能够使溶质原子充分溶入基体,时效析出相数量多、尺寸小、分布均匀,时效强化效果最好。ZA27合金的优选固溶工艺为365℃×1 h。     

时效工艺对新型铝基滑动轴承合金组织与性能的影响

通过金相显微镜、扫描电镜观察、硬度和拉伸试验研究了自然时效和人工时效状态下新型铝基合金TZS88的组织与性能。结果表明,TZS88合金人工时效与自然时效后的组织均由α（Al）固溶体基体＋sn相＋化合物组成,化合物主要有S（Al2CuMg）相、0（CuAl2）相、NiAl3、FeNiAl9、TiAl3、Al82和TiB2等,TZS88合金时效强化主要来自于化合物S相。与自然时效相比,TZS88合金人工时效后的抗拉强度增加约5％,硬度增加0．5～5．3HBS,而伸长率下降25％左右,因此建议不采用人工时效。     

时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu合金组织和力学性能的影响

采用硬度测试、拉伸性能测试、透射电镜分析(TEM)、扫描电镜(SEM)断口形貌观察以及疲劳性能测试等研究3种时效工艺对轨道交通用Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响。结果表明:三级时效(120℃,0.5h,WC)+(65℃, 240 h)+(120℃, 24 h)态合金的抗拉强度达到640.2 MPa,高于二级时效(120℃, 4 h)+(175℃, 6 h)态合金的477.7 MPa和四级时效(105℃, 7 h)+(120℃, 7 h)+(155℃, 4 h)+(175℃, 4 h)态合金的483.5 MPa;二级时效和四级时效态合金中微米量级第二相粒子数量多,且尺寸较大;而三级时效态合金中,无论是微米量级第二相还是晶内η′析出相,其尺寸都小于二级和四级时效态合金的;3种时效工艺疲劳试验试样的裂纹源均起于试样表层,在频率50 Hz、应力比为-1的加载条件下,二级时效、三级时效和四级时效态合金的疲劳极限分别约为145、239和180 MPa。     

直接时效工艺对INCONEL 718合金组织的影响

采用XRD定量相分析法及SEM技术 ,研究了不同时效温度下Inconel718合金中析出相含量的变化和组织结构特点。确定了最佳时效工艺为 72 0℃× 8h 6 2 0℃× 8h。     

时效工艺对Al-Li-Cu-Mg合金组织及力学性能的影响

通过金相显微镜、透射电镜微和室温拉伸等手段,研究了热处理制度对新型Al-Li-Cu-Mg合金微观组织演变和力学性能的影响.结果表明,该合金主要存在四种第二相:立方AlCu2 Mn相、棒状AlxCuxMnx、球状δ’相和片层T1相.前两相为高温结晶相,对合金沉淀强化贡献较少,后两相分别为自然时效和人工时效主要强化相.随着时效温度的升高和时间的延长,合金中G.P.区、球状δ’相等溶解,针状T1相析出,并在温度达到160℃时T1相析出速度明显高于δ '相的溶解,并与δ '相形成对合金的复合强化;180℃后在晶界处发生回复和再结晶.合金的强度随微观组织的变化显著,在90～150℃时,随着时效温度升高和时间延长,合金的硬度和强度先降低后提高;高于160℃时,合金强度和硬度随时效进行迅速增高,20 h即达到时效峰值;高于180℃后,时效达到峰值后随时间延长因发生再结晶而使合金强度和硬度降低.初步判定合金时效强化理想工艺应为(160 ～ 170)℃×20 h.