时效温度对Ti1023和Ti5553合金a相析出行为与力学性能的影响规律

本文研究了Ti1023和Ti5553钛合金经过固溶与低温时效处理(ST-SQA)获得的微观组织和析出硬化行为。采用扫描电镜和透射电镜观察了不同温度时效处理后α相的析出形貌以及分布特点,统计了时效析出次生α相的析出密度和宽度随时效温度的变化情况,并测试了合金的维氏硬度。结果表明： Ti1023合金时效处理时次生α的析出温度低于Ti 5553合金。Ti1023合金在300℃时效时α相已经析出,400℃时α相析出密度到达峰值;Ti5553合金在450-500℃时效α相开始析出,在550℃时效α相的析出密度达到峰值。Ti1023合金硬度随着时效温度的增加先升后降,400℃时效硬度最高;在相同的时效温度范围,Ti5553合金硬度变化出现双峰规律,硬度峰值分别对应于350℃和550℃时效温度。两种合金的硬度变化规律源于合金时效中第二相的析出行为：时效温度低于400℃,Ti1023合金的硬度取决于α相和?相,而Ti5553合金的硬度取决于?相;温度高于400℃,两种合金的硬度主要取决于次生α相的数量与尺寸。     

时效温度对Ti1023和Ti5553合金微观组织与析出硬化的影响规律

研究了Ti1023和Ti5553钛合金经过固溶与低温时效处理(ST-SQA)获得的微观组织和析出硬化行为。采用扫描电镜和透射电镜观察了不同温度时效处理后α相的析出形貌以及分布特点,统计了时效析出次生α相的析出密度和宽度随时效温度的变化情况,并测试了合金的维氏硬度。结果表明:Ti1023合金时效处理时次生α的析出温度低于Ti 5553合金。Ti1023合金在300℃时效时α相已经析出,400℃时效时α相析出密度到达峰值;Ti5553合金在450～500℃时效α相开始析出,在550℃时效α相的析出密度达到峰值。Ti1023合金硬度随着时效温度的增加先升后降,400℃时效硬度最高;在相同的时效温度范围,Ti5553合金硬度变化出现双峰规律,硬度峰值分别对应于350和550℃时效温度。2种合金的硬度变化规律源于合金时效中第二相的析出行为:时效温度低于400℃,Ti1023合金的硬度取决于α相和ω相,而Ti5553合金的硬度取决于ω相;时效温度高于400℃,2种合金的硬度均主要取决于次生α相的数量与尺寸。     

时效析出对高强钛合金Ti-26拉伸性能的影响

研究了Ti-26合金固溶处理后,在不同时效温度条件下次生α相的析出特征以及室温拉伸性能。结果表明,在450～650℃范围内时效处理时,随着时效温度的升高,α相析出的体积分数先增多而后减少,Ti-26合金的抗拉强度与α相的体积分数也同样有着先升高而后减少的变化趋势。由于不同体积分数的α相对应着不同的抗拉强度与伸长率,所以,通过时效温度的调整可以使Ti-26合金得到不同抗拉强度与伸长率的配合,以适合不同的使用要求。     

时效温度对激光选区熔化TC21钛合金微观组织及硬度的影响

SLM成形TC21钛合金经不同温度时效处理后进行显微组织观察和硬度测试,较为系统地探究了时效温度对其组织和硬度的影响。结果表明,时效温度较低时,随着温度的升高,次生α相呈弥散针状析出,且随着温度升高弥散度增大,同时β析出相体积分数也随着温度的升高而增加。时效温度过高时,次生α相粗化,形成尺寸较大的片状α相,强化效果下降。当时效温度为450 ℃时,所得SLM成形TC21钛合金的显微组织最为弥散、均匀,硬度达到最大值575 HV5,较熔凝态硬度提高43.3%。因此,时效温度应控制在450 ℃。     

Mg—Gd—Ag—Zr合金的组织与力学性能

对Mg-18.6Gd-1.9Ag-0.24Zr合金铸态、T4态和T6态的显微组织和力学性能进行了研究.结果表明,该合金铸态时由α-Mg与分布在晶界的Mg5Gd相组成;T4态时由过饱和α-Mg固溶体和H2Gd相组成;峰值时效态的析出相为β相.该合金具有明显的时效强化效果,在200、225、250℃温度下的时效处理结果发现,随着时效温度的升高,合金的峰值时效硬度下降,到达峰值硬度的时间大为缩短.其中200℃下的峰值时效硬度(HV)最高,达到了134.合金经过200℃的峰值时效处理后具有最高的室温力学性能,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为291.0 MPa、383.5 MPa和1.17%.     

预热变形对A286高温合金时效后组织和硬度的影响

对固溶后A286合金进行不同温度的热变形,并时效处理,研究不同热变形温度对合金后期时效硬度的影响。采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射、背散射电子衍射和硬度计等仪器,分析了不同状态下合金的形貌、成分、相组成、形变特点和硬度。结果表明,A286合金时效后的外边缘析出有大量η相,其来源于热变形过程的热变形和后期时效处理的综合作用,热变形过程使合金产生层错堆叠,为η相析出的可能性提供能量基础,时效过程则提供η相析出所需原子扩散的温度环境。随着热变形温度的升高,合金再结晶程度明显,有利于之后进行时效处理时强化相的均匀细小析出和组织优化,η相的析出量减少,合金硬度升高。     

热处理对新型高强度钛合金微观组织和力学性能的影响

以一种新型Ti-Al-Mo-V-Cr-Sn系高强度钛合金为研究对象,通过透射电镜观察合金经不同温度固溶和时效处理的微观组织,并利用拉伸试验机对合金力学性能进行分析。结果表明:合金经900℃×1 h固溶处理可以获得β相,且随时效处理进行,合金逐渐析出α相,时效温度决定了合金析出相的种类和数量;随时效温度升高,合金中的α相逐渐转变为β相,α相体积分数减小,而α相宽度增加且α相逐渐变粗变长,随时效温度升高,合金抗拉应力和屈服应力均减小。     

含稀土Cu-Cr-Zr合金的微观组织和性能（英文）

先后热轧、固溶处理、冷轧和时效处理Cu-0.81Cr-0.12Zr-0.05La-0.05Y(质量分数)合金,并系统研究其不同阶段的微观结构、显微硬度和导电率的变化规律。合金铸态组织由Cu基体、Cr相和Cu5Zr三相组成。经固溶处理后,Zr相充分溶于Cu基体中,而部分Cr相仍残留于Cu基体中。样品冷轧后的时效处理使Cr与Cu5Zr纳米析出相从基体中析出,且基体显微硬度和导电率增加。在773 K时效60 min后,样品获得了高显微硬度(HV 186)和高导电率(81%IACS)。随着时效温度的提高,Cu晶体的取向度逐渐减小到零,而微应变因存在析出相和位错的相互作用未能得到完全的释放。当共格强化机制在合金中起主要增强作用时,Cr析出相与铜基体之间保持着N-W的位相关系。     

二级时效处理对Ti-3Al-7Fe合金组织和硬度的影响

研究了二级时效对Ti-3Al-7Fe合金组织和硬度的影响。结果表明,合金经889℃×40 min固溶并第一级时效(350℃)+第二级时效(600℃×8 h)处理后,合金组织中析出的α相弥散分布,未出现与β相混合的片状α相;第一级时效为300℃时,二级时效处理也能使合金组织中析出较多α相,但是α相发生聚集,合金组织不均匀;单级时效处理和第一级时效分别为400、450℃的二级时效处理后,Ti-3Al-7Fe合金组织中在晶界及亚晶界附近出现了夹杂残余β相的片状α相,且合金的组织不均匀。单级时效处理和二级时效处理后,合金的硬度较固溶处理具有较高的硬度。     

挤压变形对Sr+Sb联合变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金时效硬化效果的影响

对比分析了铸态和挤压态Sr+Sb联合变质Mg-5Sn-1. 5Al-1Zn-1Si合金在时效过程中的组织与硬度的异同,讨论了产生差异的原因。结果表明:挤压变形合金的时效硬化效果明显强于铸态合金的时效硬化效果。铸态合金随着时效温度的升高和保温时间的延长,析出的化合物增多,特别是Mg_(17)Al_(12)和Mg_2Sn相。铸态合金经固溶和时效处理后的最大平均硬度为92. 12 HBW,比未经固溶时效处理时的硬度仅提高了7. 78%,且硬度测量误差范围波动较大。挤压变形合金随着时效温度的升高和时效时间的延长,大量颗粒状析出相均匀分布在基体上,析出相明显长大。挤压变形合金经固溶时效处理后的最大平均硬度为116. 94 HBW,比未固溶时效处理时的硬度提高了21. 4%,且硬度误差波动范围较小。挤压后合金经过固溶时效处理后,材料的性能稳定性明显提高。     

Ti-10Cr合金析出相对硬度的影响

测试Ti-10Cr合金经900℃固溶及400～700℃时效后的维氏硬度,采用XRD和TEM分析析出相的成分及形貌,研究硬度、析出相特征与热处理制度之间的关系。结果表明:经900℃固溶空冷后,析出相为细小、弥散的等轴ω相和少量α相,合金硬度达到HV560;经400℃时效后,ω相和α相长大,合金硬度值稍有下降;经500℃时效后,ω相消失,α相长大为片状,合金硬度明显降低;当继续升高时效温度时,片状α相会进一步长大,合金的硬度缓慢降低。     

预变形对Ti-6Al-4V合金时效行为和力学性能的影响（英文）

研究了固溶处理后预变形对Ti-6Al-4V合金时效行为和力学性能的影响。结果表明:在940和955℃固溶处理后进行预变形,可以提高时效过程中第二相α的析出。在940℃固溶处理后,随着预变形量的增加,时效处理后第二相α含量增加,α相尺寸减小,合金的强度和硬度增加。在时效处理之前进行预变形可以明显提高合金的抗拉伸强度和硬度,也能同时保持比较好的韧性。相对固溶温度为940℃,Ti-6Al-4V合金在955℃固溶处理后进行预变形对于提高合金的强度和硬度的效果不显著。采用扫描电镜对不同预变形和时效处理后的合金断口形貌进行了分析。     

时效Al-30Si微晶合金的组织演变及性能

利用单辊旋转甩带法制备快速凝固过共晶Al-30Si合金条带,对其进行不同温度下时效4 h和550℃下保温不同时间的时效处理,测定其硬度及耐磨性,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及XRD技术对试验合金的微观组织进行表征,研究快速凝固合金时效处理后组织演变及性能。结果表明,快速凝固Al-30Si合金形成了微小初晶Si+纳米级颗粒状共晶硅弥散分布在α(Al)过饱和固溶体基体的复合组织;时效处理过程中,过饱和固溶的Si元素逐渐脱溶析出,以球状或依附于粒状共晶硅而析出生长;时效初期或时效温度较低时,初生硅发生缩颈、熔断、钝化,并逐渐粒化;随时效温度升高,硅相受扩散控制逐渐粗化长大,时效后期或时效温度达到550℃时,硅相逐渐以颗粒搭接和棱角小面特征长大,形态恶化。时效合金组织中硅相体积分数计算结果与定量金相测定结果基本一致。时效合金的显微硬度和耐磨性随时效温度的升高逐渐降低,室温润滑条件下的磨损机制主要为磨粒磨损。     

时效对重度冷变形Ni-W-Co-Ta高密度合金组织和性能的影响

在650～900℃温度区间内对重度冷变形Ni-W-Co-Ta高密度合金(总压下量90%)进行了16 h时效处理，借助扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、拉伸试验机和显微硬度计对不同温度时效处理前后合金的微观组织和力学性能进行了表征，探究了时效温度对合金组织和性能的影响规律。结果表明，重度冷变形可将Ni-W-Co-Ta高密度合金的晶粒细化至纳米量级。时效处理后新相Ni₄W从基体析出，且该相的尺寸和体积分数随时效温度的升高逐渐增大。合金的力学性能指标随时效温度的升高先增大后减小。当时效温度为700℃时，合金强度达到最大值，相应的抗拉强度和屈服强度分别为2286和1989 MPa,显微硬度为765 HV。时效温度为750℃时，冷变形合金开始发生再结晶现象。合金时效处理前后断口形貌均呈现韧-脆混合型断裂特征。     

单级时效制度对7150铝合金组织和性能的影响

通过硬度测试、电导率测试、室温拉伸性能测试和显微组织观察(TEM),研究了7150铝合金在单级时效处理过程中时效温度和时效时间对其合金组织和性能的影响.结果表明,7150铝合金有很强的时效强化效应,时效初期,合金硬度迅速上升;单级时效处理的温度越高,合金达到峰时效所需的时间越短.120℃时效时,28 h合金达到硬度峰值;140℃时效时,合金12 h达到硬度峰值;合金在120℃和140℃时效时,过时效现象不明显;电导率随时效时间的延长而不断上升,时效温度越高,电导率的增长速率越快;120℃峰时效时合金基体内有大量细小相析出,晶界析出相呈连续分布;在120℃进行过时效处理,合金粗大析出相数量明显增加,晶界析出相呈不连续分布,但合金的硬度、抗拉强度和屈服强度下降不大,伸长率有所下降.     

Cu-0.36Cr-0.03Zr合金时效析出相

利用透射电镜和高分辨电子显微镜对Cu-0.36Cr-0.03Zr合金时效处理后的析出相进行观察分析。结果表明,经450℃时效4 h后,合金显微硬度达到峰值,析出相为具有花瓣状应变场衬度的面心立方Cr相,与基体完全共格;当时效时间延长至8 h时,面心立方Cr相转变为体心立方Cr相;经550℃时效2 h后,合金显微硬度达到峰值,合金中弥散析出相呈球状,通过衍射花样标定,析出相为体心立方Cr相和Cu4Zr相,且Cr相与Cu基体之间存在N-W位向关系。     

时效处理对Ti-5Fe合金组织及硬度的影响

研究了时效处理对Ti-5Fe合金组织及硬度的影响。结果表明,合金从β相区淬火后,合金的相组成为淬火ω相、α相和亚稳β相;在300、350、400℃时效后,合金组织为α相、β相以及等温ω相;在450℃时效后,合金组织中只观察到α相和β相;在Ti-5Fe合金中,ω相大量存在的温度低于450℃。随着时效温度的升高,合金的硬度先升高后下降,这主要是由合金在时效过程中α相的析出和ω相的形成与分解导致的。     

静电场处理对GH4169合金中σ相析出行为的影响

将静电场应用于GH4169合金的时效过程,研究了静电场对合金σ相沉淀析出行为的影响规律,并探讨了其机理.结果表明,合金在850℃以8 k V/cm静电场强度进行15 min时效,σ相开始在晶界析出;时效1 h晶内分布大量γ"相.随时效时间延长,σ相尺寸增大、体积分数增加,γ"相尺寸亦增大.与未加静电场时效处理相比,静电场时效处理后合金中σ相体积分数降低、尺寸减小,γ"相体积分数升高;晶界σ相中Nb原子分数降低、Fe和Cr原子分数升高,晶界σ相点阵常数c减小、a和b增大.由于静电场时效处理后合金中平均空位浓度升高,促进了Fe和Cr原子扩散,同时Fe和Cr原子置换晶界σ相中Nb原子,Nb原子固溶入晶内.另一方面,空位浓度的升高增加了γ"相非匀质形核几率,促进γ"相析出.同时,空位亦可松弛基体γ相与γ"相的共格畸变,有效抑制了γ"相向σ相转变,增加了强化相γ"相的稳定性.     

快速凝固Al-21Si-0.8Mg-1.5Cu合金时效析出行为

利用单辊旋转甩带法制备快速凝固过共晶Al-21Si-0.8Mg-1.5Cu合金条带,并对其进行时效处理,采用扫描电镜、透射电镜及XRD技术对快速凝固组织特征进行了表征,研究了时效温度对合金组织及硬度的影响.结果表明:在快速凝固条件下,试验合金中初生硅相的形核和析出受到抑制,α相领先析出,合金元素Cu、Mg全部固溶在过饱和α-Al固溶体中;大量的Si过饱和固溶于α中,其余部分以羽毛针列状共晶形式析出,形成微纳米级亚稳的亚共晶结构.时效处理时,随着时效温度的升高,硅元素从基体中脱溶析出并逐渐聚集长大,形成微小颗粒弥散基体之上;试验合金的显微硬度也发生了变化,出现时效硬化现象.     

固溶处理后预变形对 Ti-6Al-4V Alloy时效行为和机械性能的影响

本文研究了固溶处理后预变形对Ti-6Al-4V合金时效行为和机械性能的影响。结果显示在940 °C 和 955 °C固溶处理后进行预变形,可以提高时效过程中第二相α的析出。在940 °C固溶处理后,随着预变形量的增加,时效处理后第二相α含量增加,α相尺寸减小,合金的强度和硬度增加。在时效处理之前进行预变形可以明显提高合金的拉伸强度和硬度,也能同时保持比较好的韧性。相对固溶温度为940 °C来说, Ti-6Al-4V合金在955 °C固溶处理后进行预变形,对于提高合金的强度和硬度的效果不显著。本文采用扫描电镜对不同预变形和时效处理后的合金断口形貌进行了分析。