时效温度对SCFs/AZ31B复合材料组织和性能的影响

目的 探究提高固相合成SCFs/AZ31B镁基复合材料力学性能的最佳时效温度.方法 采用固相合成工艺制备SCFs/AZ31B镁基复合材料并在415℃固溶处理20 h,然后分别在155,175,195,215℃下进行20 h时效处理.采用金相显微镜(OM)与扫描电镜(SEM)观察微观组织,并测试拉伸性能、硬度等力学性能,研究时效温度对显微组织及力学性能的影响.结果 时效过程中,碳纤维稳定存在于基体中.随着时效温度的升高,晶粒尺寸先增加后减小,175℃时效晶粒尺寸最小为14.84μm,时效析出的第二相为Al2Mg.当时效时间为20 h、时效温度为175℃时,材料的屈服强度、抗拉强度、伸长率和维氏硬度最高,分别为188 MPa,259 MPa,6.9％,70.2HV.在该实验条件下,最佳时效温度为175℃.结论 随着时效温度的升高,第二相从非连续析出转为连续析出.时效处理可以改善材料的力学性能.     

时效工艺对Cu-Te-Cr合金性能的影响

研究了在不同时效温度下,时效时间对Cu-Te-Cr合金力学性能和电学性能的影响.利用扫描电镜和能谱仪分析了析出相的形貌、组成及其分布.研究表明,随着时效时间的延长,合金硬度和导电率都先快速上升,然后缓慢下降,出现一个类似峰值点.且温度越高,达到峰值所需的时间越短;随着Te含量的增加,合金硬度减小,而导电率则相对提高.这是由于随时效时间的延长和时效温度的提高,合金发生晶粒长大和第二相析出、从而提高合金硬度和导电率;随时效的进一步进行,部分第二相发生重溶,晶粒进一步长大,合金硬度和导电率缓慢下降.     

时效对Cu-3.2Ni-0.75Si-0.30Zn合金组织和性能的影响

研究了时效温度和时效时间对Cu-3.2Ni-0.75Si-0.30Zn合金组织和性能的影响.结果表明,合金经900℃固溶,不同时间时效处理后,第二相呈弥散分布.合金经不同冷变形后时效,能获得较高的显微硬度与导电率,当时效温度达到500℃时,其显微硬度达到253.7Hv,导电率达到40%IACS.同时建立了该合金在500℃下,关于时效时间的一元导电率方程.时效前的预冷变形能够有力的促进合金在时效过程中第二相的析出,从而提高合金的显微硬度和导电率.     

Cu-Ni-Si合金的时效与析出研究

分析了冷变形量和时效温度与时间等工艺参数对Cu Ni Si合金显微硬度和导电率的影响 ,同时研究了该合金的析出物结构。结果表明 ,冷变形可加速时效过程和提高时效效果 ,在 5 0 0℃时效 1h可使合金获得较佳综合性能。合金的显微硬度和导电率等性能主要取决于析出物的析出量和颗粒大小以及弥散程度     

引线框架Cu-Cr-Sn-Zn合金时效组织与性能

研究了不同时效工艺对Cu-Cr-Sn-Zn合金的显微组织、硬度和导电性能的影响.合金在450℃时效1小时形成了有序的原子排列;同时细小弥散的Cr相与基体保持着共格关系.500℃时效30min比500℃时效15min析出相更加弥散.最佳时效工艺条件可取450℃时效3h～6h,硬度为120～106HV,导电率达68%IACS～70%IACS.500℃时效2h～3h,硬度为112～109HV,导电率达66%IACS～69%IACS.     

Cu-Cr-Zr合金时效后显微硬度和导电率的研究

研究了Cu 0 .3Cr 0 .15Zr 0 .0 5Mg合金时效温度、时效时间和时效前变形量对导电率和显微硬度的影响。结果表明 ,合金 92 0℃固溶后在 4 5 0℃时效可以获得较高的硬度 ,在 6 0 0℃时效可以获得较高的导电率 ;时效前冷变形可以加速第二相的析出 ,大幅度提高合金的导电率 ,合金固溶并 6 0 %形变后在 5 0 0℃时效 0 .5h导电率可达 72 .0 2 %IACS ,而固溶后直接时效仅为 5 1.79%IACS。     

BeCu/Cu合金复合材料性能的研究

制备了BeCu/Cu合金复合材料,并对复合材料进行了不同温度和不同时间的时效热处理,通过力学性能和电学性能分析,研究了时效温度和时效时间对复合材料性能的影响.结果表明:经300℃/2h时效后,复合材料的硬度和极限抗拉强度都随时效温度的升高而降低,而电阻率在3h时效才降低.但是在400℃以上时效,电阻率随时效温度的升高而增大.合适的时效温度和时效时间有利于提高复合材料的综合性能.     

Cu-3.0Ni-0.75Si合金时效析出动力学分析

为研究Cu-3.0Ni-0.75Si合金时效过程中沉淀相的析出与长大规律,及其对合金硬度的影响,采用涡流电导仪和布氏硬度计分别测量合金的电导率和硬度,根据导电率与新相析出量之间的关系分析合金的时效析出动力学过程.结果表明,在350℃下时效,合金硬度随时效时间的延长,先升高后趋于平缓;在450℃、550℃下时效,合金硬度随时效时间的增加快速上升,到达峰值后缓慢下降;时效温度越高,合金硬度峰值越低,但硬度达到峰值所需的时间越短.温度一定,随时效时间的增加,合金电导率在时效初期快速升高,至峰值后趋于平缓.根据Cu-3.0Ni-0.75Si合金在450℃时效过程中电导率的变化,通过Avrami方程推导出相应的相变动力学方程及电导率方程分别为f=1-exp(-0.052 2t0.717 61)和σ=15.2+16.3[1-exp(-0.052 2t0.717 61)],采用相关系数检验法及F检验法对电导率方程的可信性进行检验,结果说明时效析出动力学方程和电导率方程具有一定的可靠性.对比由电导率经验方程得出的电导率理论值与测量得出的实验值,该理论值与实验值有良好的吻合度.     

热处理对含硼6061铝合金组织及性能影响

本文研究了热处理工艺对含硼6061铝合金的影响,研究结果发现:固溶温度和固溶时间对含硼6061铝合金影响较大,随固溶温度的提高和固溶间的延长,对Mg2Si的溶入有较大的促进作用。时效温度和时效时间也对6061铝合金有较大影响,时效温度越高、时效时间越长,Mg2Si的析出越多,结合微观组织和硬度数据,含硼6061合金的热处理工艺为:555℃×5.5h+175℃×6h。     

Cu-Ni-Si合金的时效析出与再结晶

通过分析时效期间Cu-Ni-Si合金显微硬度、导电率及微观组织的变化,研究了析出相和再结晶行为的相互作用,以期为该合金多级复合工艺的制定提供参考.研究发现,时效初期析出相对随后的再结晶过程具有强烈阻碍作用.在450、550℃较低温度时效时,合金发生原位再结晶,析出相在其体积分数略微升高或不变的情况下发生粗化;导电率上升趋势为先快后慢并趋于稳定,因而其变化曲线上无峰值出现;显微硬度则由于时效后期析出颗粒粗化,析出强化效果降低而出现峰值.在750℃高温时效时,合金发生不连续再结晶,析出相在体积分数略有降低的情况下发生粗化;导电率先快速上升后缓慢下降,因而出现峰值,而显微硬度由于析出物迅速粗化,一开始就表现为持续下降.     

Cu-2.0Ni-0.5Si合金时效析出动力学研究

研究了不同时效温度和时间对Cu-2.0Ni-0.5Si合金组织和性能的影响,合金经不同温度和时间时效处理后,第二相呈弥散分布,并可获得较高的显微硬度及导电率。通过该合金在500℃时效过程中的导电率变化,同时根据导电率与新相的转变量之间的关系计算出了时效过程中新相的转变比率,从而确定了该合金不同温度下时效时的Avrami相变动力学方程及导电率方程。该合金时效析出过程中以Orowan机制为主,实际强化的结果与采用Orowan强化机制计算的结果非常接近。     

高强Al-Mg-Si-Cu铝合金的时效工艺研究

目的 研究时效工艺参数对高强Al-Mg-Si-Cu铝合金微观组织和力学性能的影响规律,以得到Al-Mg-Si-Cu铝合金时效后最优的性能和微观组织。方法 在不同时效处理工艺参数条件下,通过对Al-Mg-Si-Cu铝合金时效处理后的硬度、电导率、室温力学性能进行测试与对比分析,并结合微观组织观察实验,分析了不同时效温度及时效时间对Al-Mg-Si-Cu铝合金时效强化相及力学性能的影响规律。结果 在不同时效温度条件下,经不同时效时间的时效处理后,Al-Mg-Si-Cu铝合金的电导率随时效温度的升高和时间的延长而增大,当时效温度为170、180、190 ℃时,硬度和力学性能在时效时间为16、12、8 h时达到峰值。同时,当时效时间为8、12、16 h时,Al-Mg-Si-Cu铝合金的时效强化相分别是β''相、β''相和Q''相;在峰值时效和过时效工况下,Al-Mg-Si-Cu铝合金的析出相均存在Q''相,该相对合金的强度具有明显的贡献。在过时效阶段,Al-Mg-Si-Cu铝合金强化相明显初化,力学性能和硬度均有明显降低。结论 经淬火处理+180 ℃/12 h时效处理后,高强Al-Mg-Si-Cu铝合金的力学性能最优,抗拉强度和屈服强度分别为404 MPa和388 MPa,硬度为136HV。     

6016铝合金热处理工艺研究

通过硬度测试、力学性能测试和烘烤硬化性能测试,研究了6016铝合金冷轧板材的热处理工艺,结果表明:合金的硬度随着固溶温度升高和固溶时间延长而增加;合金进行预时效处理时,随着预时效时间的增加硬度出现先降低后升高的现象,且预时效温度越高,硬度下降值越大;在本试验条件下,满足覆盖件性能要求的6016合金的热处理工艺为:540℃×20 min固溶水淬+120℃×10 min预时效处理。     

固溶处理及工艺路径对Cu-Ni-Si-Co合金板材性能的影响

目的 系统探究了不同固溶温度及不同冷轧时效工艺对C7035合金力学性能与导电性能的影响规律。方法 针对C7035合金进行了不同温度的固溶处理,并进行了冷轧以及不同温度的时效处理。对比一次时效的力学性能与电学性能差异性,并优化工艺路径。选择性能较为优异的样品观察其微观组织以及析出相。结果 提高固溶温度可显著提升一次冷轧-时效合金的硬度、强度以及导电性,其中性能较为优异的工艺参数为960 ℃固溶1 h、冷轧90%、450 ℃时效3 h,对应板材的维氏硬度、抗拉强度及导电率分别为241.2HV0.1、777 MPa、48.6%IACS。工艺优化后,较优异的工艺参数为960 ℃固溶1 h、冷轧90%、450 ℃预时效0.5 h、冷轧50%、450 ℃时效2 h,对应板材的维氏硬度、抗拉强度及导电率分别为252.8HV0.1、787 MPa、41.2%IACS。结论 固溶温度越高,溶质原子溶入基体的数量越多,固溶后能观察到的第二相越少。960 ℃固溶后一次冷轧-时效的强度较高,与880 ℃固溶后一次冷轧-时效后相比,强度提高了约100 MPa,二次冷轧时效后,强度有进一步的提升。     

时效温度对Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金组织和力学性能的影响

采用X射线衍射、光学显微镜、透射电子显微镜、显微硬度和拉伸性能测试等手段,研究时效热处理温度对Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金组织和性能的影响。结果表明,Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金在200,250℃和300℃峰时效时,晶粒大小随时效温度的升高而逐渐增大,晶内颗粒状的第二相数量增多,硬度峰值出现的时间逐渐缩短。合金时效温度在200,250℃时,析出相为β′相,时效温度在300℃时,析出相为β相。合金在250℃峰时效时力学性能最优。在200,250℃峰时效热处理的合金在从室温到200,250℃和300℃拉伸过程中抗拉强度随拉伸温度的升高先升高后降低,出现了抗拉强度反常温度效应,而在300℃峰时效热处理后的合金未出现该反常现象。     

固溶时效处理及强变形对Cu-1wt%Ag合金的组织和性能的影响

使用真空感应炉熔炼制备了Cu-1wt%Ag合金,对目标合金在760℃下进行了4h的固溶处理,而后在500℃下进行不同时间的时效热处理,并对合金的微观组织、导电率和硬度进行观察和测试。选取4h时效后的合金进行轧制和拉拔,获得线径为1.028~0.089mm的线材,对线材的微观组织、导电率、抗拉强度进行观察和测试。结果表明,随着时效时间的延长,Ag单质逐渐在边界上析出,合金的导电率表现为先升高后稳定的规律,而硬度先增大后减小并最后趋于稳定,在4h时效状态下合金的综合性能最好。此外,随着真应变的增加,Cu-1wt%Ag合金线的抗拉强度先增大后趋于稳定,而导电率则缓慢降低。当合金丝的真应变η为10.36时,其抗拉强度可以达到778.7 MPa,导电率可以达到90.98%IACS。     

时效工艺对含铜高纯钢显微组织的影响

采用JEM-2010型高分辨电子显微镜和Quanta400型扫描电子显微镜,对经时效处理后的含铜高纯钢进行了组织观察,并研究了时效温度和保温时间对含铜高纯钢显微组织和硬度的影响,分析了时效工艺与硬度、显微组织之间的对应关系。结果表明,时效温度越高,达到时效硬度峰值所需的时间越短,且峰值硬度也随之下降。550℃时效峰处,铁素体晶粒中分布着大量的铜原子富集区,颗粒尺寸4-20nm,其结构仍为体心立方晶格。650℃时效时,富铜析出物优先在铁素体晶界处析出,随着时效时间的延长,富铜析出物不断粗化长大。     

含Ag的Al-Cu-Mg基合金的断续时效特征

采用维氏硬度、拉伸力学性能测试、扫描电镜和透射电子显微镜分析手段,研究了断续时效对含Ag的Al-Cu-Mg基合金的组织和性能的影响。结果表明:185℃高温欠时效Al-Cu-Mg-Ag合金在低温进行二次时效时,会发生二次析出现象,合金塑性显著提高。随着185℃欠时效时间的延长,合金二次时效初始硬度升高,峰值时间缩短,峰值硬度增量降低。二次时效温度为65℃时,合金中主要强化相为G.P.区和少量的Ω相,其峰值强度硬度低于T6态,提高二次时效温度至150℃,合金主要强化相为Ω相和少量的G.P.区,其峰值强度硬度略高于T6态。     

固溶时效对1Cr21Ni5Ti双相不锈钢组织的影响

本工作以1Cr21Ni5Ti双相不锈钢为原材料,对1 000~1 350℃固溶30 min+650~1 000℃时效1~1 440 min后的显微组织及σ析出相进行观测,描述了不同处理条件下的组织特征,绘制出σ相析出TTP曲线图。结果表明:随着固溶温度的升高,铁素体含量增加,奥氏体含量减小,双相不锈钢组织发生再结晶和晶粒长大。铁素体与奥氏体中Cr、Ni元素发生均匀化,各相中的含量差异降低。σ相优先在铁素体与奥氏体相界处形核,随着时效温度的升高和时效时间的延长,σ相长大、粗化并向铁素体基体延伸;时效时间越长,析出相越多;当温度达到750℃,σ相析出速度最快,之后随着温度的升高而降低。σ相析出温度范围为650~850℃,析出鼻尖温度为750℃。     

通过形变时效工艺同时提高Al-Mg-Si-Cu合金强度和电导率

铝是一种优良的导电材料,但由于强度低,其应用受到很大限制。随着铝在电力工业中应用逐渐增加,近年来,越来越多的工作致力于提高铝的导电率与强度的综合性能。通过改变传统T6时效工艺顺序发明一种同时显著提高Al-Mg-Si-Cu合金导电率和强度的形变时效工艺。本文采用显微硬度测量,导电率测试以及透射电镜(TEM)微观结构表征研究了形变时效工艺与传统T6时效工艺制备的材料在综合性能和微观组织上的差异。轧制变形引入的位错在后续时效过程调控析出,析出相形貌的改变是导电率相对T6工艺提高的原因,而残留位错可提高材料强度。