不同工艺高温固溶与时效处理后SP-700钛合金的组织与性能

将SP-700钛合金在β相区1 000℃固溶15 min后,降温至(α+β)相区进行不同时间(3～10 min)和温度(650～900℃)下的固溶处理以及不同温度(370～650℃)和时间(15,90 min)的单级时效处理和280℃低温预时效+第二级时效的双级时效处理,研究了不同工艺下合金的组织和性能。结果表明：在850℃下固溶后合金中α相的体积分数随固溶时间的延长而增加,当固溶时间为5 min时,合金具有较好的强塑性匹配;在5 min固溶时间下,α相体积分数随固溶温度的升高而减小,当固溶温度为650℃时,合金具有较好的强塑性匹配。β相区固溶+单级/双级时效后,合金基本由β晶粒、α相以及针状马氏体组成;在时效温度650℃和时间90 min下单级时效或时效温度650℃和时间15 min下双级时效后,合金均具有较好的强塑性匹配。     

热处理对Gr.38钛合金管组织和性能的影响

对挤压态和冷轧态Gr.38钛合金管分别进行了不同温度下的固溶+时效和退火热处理,研究了热处理温度对其显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:挤压管经固溶处理后的组织为由初生α相和β相转变组织组成的双相组织,固溶+时效处理后的抗拉强度和屈服强度随时效温度的升高先增后降,伸长率和断面收缩率则呈上升趋势;经900℃×1h固溶+500℃×4h时效处理后,挤压管达到最佳的强塑性匹配,抗拉强度、屈服强度、伸长率、断面收缩率分别为1 135 MPa,912 MPa,17%,45%;冷轧管经退火处理后的显微组织由等轴α相和晶间β相组成,随着退火温度的升高,其抗拉强度、屈服强度逐渐降低,伸长率逐渐增大;在830℃退火1h后伸长率最高,达到27%,抗拉强度和屈服强度分别为937,807 MPa。     

热处理工艺对Ti55531合金组织和拉伸性能的影响

对Ti55531合金棒材和锻件进行不同工艺的固溶和时效热处理,研究了热处理工艺对其显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:随着固溶温度升高(575~650℃),棒材中的初生α相由颗粒状变为条状或短棒状,直至全部变为β晶粒,室温抗拉强度和屈服强度明显增大,伸长率和断面收缩率大幅下降;随着时效温度降低,短棒状或条状α相逐渐溶解并球化析出α颗粒,室温抗拉强度和屈服强度明显增大,伸长率和断面收缩率显著降低;为使钛合金棒材的室温强度和塑性达到最佳匹配,固溶温度应控制在相变点以下,时效温度宜选择在600~620℃区间;固溶温度在相变点以下,时效温度为600℃时,锻件的强度和塑性可满足相关标准的要求。     

热处理工艺对Ti55531钛合金显微组织与拉伸性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸试验机等设备,研究了热处理工艺对Ti55531钛合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:随着固溶温度的升高(790~810℃),合金中初生α相(αp)的含量减少,合金强度升高而塑性降低;随着时效温度的升高(500~600℃),合金中次生α相(αs)变粗变长,合金强度降低而塑性升高;随着550℃时效时间的延长(2~8h),合金中析出的αs相含量增多,强度升高,塑性有所降低。     

铝含量对TB5钛合金组织和力学性能的影响

采用两次真空自耗熔炼技术制备了亚稳定β型TB5钛合金,研究了铝含量对固溶处理(800℃×10 min)和固溶时效处理后(800℃×10 min+540℃×8h空冷)合金组织与力学性能的影响。结果表明:当铝含量(质量分数)在2.8%～3.2%时,固溶后合金的显微组织基本相同,固溶+时效后不同成分合金的组织也没明显差异;随铝含量增多,不同状态合金强度均先升后降;韧性变差;铝含量为3.0%的合金具有最高的强度,固溶+时效态抗拉强度为1 300.0 MPa,伸长率为8.8%。     

热处理对大型变形高强耐热镁合金组织与性能的影响

通过拉伸试验和微观组织观察,研究了固溶处理及时效处理对合金成分为Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr的大型变形高强耐热镁合金微观组织和性能的影响。结果表明,合金的最佳热处理工艺为430℃×8h+225℃×16h。当固溶温度为430℃时,会发生动态再结晶,晶粒得到细化,提高了抗拉强度。经过时效,灰色LPSO相数量增多,提高了合金的力学性能。合金轴向抗拉强度为332 MPa,延伸率为11.5%;环向抗拉强度为375 MPa,延伸率为12.3%。     

固溶时效对Inconel718合金组织和力学性能的影响

对Inconel718合金进行了(9201 060℃)×1.5h+(650850)℃×(610)h的固溶时效处理,研究了固溶温度和时效温度、时间对合金组织和力学性能的影响,并获得了较理想的固溶时效工艺。结果表明:时效处理后,合金的硬度较固溶态的明显提高;随固溶温度升高,奥氏体晶粒长大,δ相逐渐溶解,较适宜的固溶温度为1 000~1 020℃;随时效时间延长,合金中析出相的弥散强化效果更佳,屈强比提高显著;在1 000~1 020℃固溶+750℃×10h时效处理后,合金的力学性能最佳,抗拉强度超过1 200 MPa,室温冲击吸收功超过120J,硬度超过310HV10。     

Mg-1．5Mn-1．5Y-3Sn合金显微组织及力学性能研究

采用挤压结合固溶时效方法,对铸态Mg-1．5Mn-1．5Y-3Sn合金进行了处理。利用扫描电镜、X射线衍射仪及显微硬度计等,研究该本合金在不同的热处理工艺下的显微组织及力学性能。试验结果表明,在铸态下,本合金的显微组织由α-Mg基体、大量颗粒状的第二相Mg2Sn、少量的针状YMg—Sn相组成。经过挤压和固溶后,微观组织中出现纤维状条纹,获得最佳力学性能的时效时间是66h（〈180℃）。拉伸试验表明,最大延伸率8为7％,抗拉强度约为230MPa。断口分析发现,合金的断裂方式主要为准解理断裂。     

Ti-B20合金组织性能与时效温度的关系

采用OM、X射线衍射仪、SEM等研究了固溶时效对高强亚稳态Ti-B20合金组织性能的影响。结果显示:合金经固溶时效后,由α相和β相组成;随时效温度的升高,析出相由针状变成片层,尺寸增大且由晶界处优先析出,合金抗拉强度随温度的升高而下降。     

固溶和稳定化处理后Zr-Mo微合金化310S不锈钢的显微组织和耐腐蚀性能

制备了Zr-Mo微合金化310S不锈钢并进行了不同温度(1 050~1 150℃)固溶处理以及1 150℃固溶+不同温度(950~1 1050℃)稳定化处理,研究了不同热处理后试验钢的显微组织和耐腐蚀性能。结果表明:固溶处理后,试验钢的显微组织为均匀的奥氏体等轴晶,且晶粒内有大量退火孪晶,晶界或晶内析出条状或球形颗粒状(Zr,Mo)C相和块状Zr(C,N)相;1 150℃固溶+不同温度稳定化处理后试验钢的显微组织与固溶态的相似,但析出相数量增多,且在950℃稳定化处理后,晶界上析出了大量的链球状M23C6相;950~1 050℃的稳定化处理对试验钢的耐均匀腐蚀性能影响不大;随着稳定化温度的升高,试验钢的晶间腐蚀敏感性降低,耐晶间腐蚀能力增强。     

同步冷却热成形+时效后AA2024铝合金的 显微组织及拉伸性能

在435～505℃下对H18态AA2024铝合金板料进行同步冷却热成形,并在150～230℃下时效处理4～12h,研究了时效后的显微组织和拉伸性能。结果表明:同步冷却热成形+时效后,试验合金中的主要强化相为Al_2CuMg相;随时效温度的升高,Al_2CuMg相的尺寸增大、数量变多,时效时间对该相的影响较小;试验合金的抗拉强度和屈服强度随成形温度的升高而增大,随时效温度的升高先增大后减小;在成形温度不高于475℃条件下,试验合金的抗拉强度和屈服强度随时效时间的延长呈先增大后降低的变化趋势,并在时效8h时达到峰值,在成形温度高于475℃条件下,时效时间对合金强度的影响很小。     

热拉伸变形及固溶时效处理对TC4-DT钛合金显微组织的影响

分别在α+β两相区(925℃)、近β两相区(960℃)、准β单相区(995℃)对TC4-DT钛合金进行等温恒应变速率热拉伸变形,再进行920,940,960,980℃固溶和550,720℃时效热处理,研究了其流变应力的变化趋势和不同工艺处理后的显微组织。结果表明:在拉伸变形初期,流变应力迅速增大至峰值后缓慢减小,同时流变应力降幅随变形温度的升高而减小;拉伸变形温度越高或变形量越大,组织中初生α相量越少,针状α相越多,形成的片层组织越多;经960,995℃拉伸变形和不同温度固溶处理后,固溶温度越高,析出的针状α相越多,越易形成片层组织;经拉伸变形、固溶和时效处理后的显微组织和时效处理前的差别不大,但在针状α相间的β相上析出了次生α相,且时效温度越高,针状α相越粗大,片层组织越明显。     

双级固溶处理对7A04铝合金组织与力学性能的影响

对7A04铝合金进行了双级固溶+单级时效处理,采用正交试验研究了固溶温度和时间对该合金显微组织与力学性能的影响,得到了较优的双级固溶处理工艺。结果表明:优化的双级固溶处理工艺为450℃×30min+505℃×60min,采用该工艺固溶处理再经120℃×24h时效处理后,该铝合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和冲击功分别达到658.43 MPa,593.07 MPa,10.25%,9.681J;一级固溶是影响7A04铝合金力学性能的主要因素,而较高温度的二级固溶能使第二相、共晶夹杂物和金属间化合物大量溶入固溶体,并在随后的时效过程中以强化相的形式析出,进而改善合金的综合性能。     

固溶温度对铜-铝-锰形状记忆合金冷加工性能的影响

通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、室温压缩试验机等研究了固溶温度对形状记忆合金Cu-17.55Al-9.84Mn(物质的量分数/%,下同)和Cu-19.1Al-9.9Mn冷加工性能的影响。结果表明:固溶温度对含17.55%Al合金的冷加工性能影响显著,但对含19.1%Al合金的影响较小;含17.55%Al的合金因铝含量较低,经700℃以上温度固溶后冷至室温获得的β相或18R马氏体具有低的有序度,在应力作用下容易发生马氏体转变或马氏体再取向,其冷加工性能显著好于α+β两相区时的;含19.1%Al合金在不同温度固溶后的冷加工性能显著低于含17.55%Al合金的,因其室温组织主要由有序度高的β相组成。     

固溶及时效温度对TC18 组织性能的影响

固溶及时效处理是实现钛合金强化的关键工艺,文中采用不同的固溶及时效温度对TC18钛合金进行了强化处理,对处理后合金的显微组织和性能进行了对比分析。在固溶过程中,随着温度的升高,亚稳β相生成量增加,使得后续时效过程的次生α相析出量增加,从而提高了合金强度,但塑性降低;在时效过程中,随着温度的升高,初生α相晶粒长大,次生α相析出量减少,合金强化效果降低而塑性提高。通过控制固溶及时效温度,调整初生α相与次生α相之间的数量及尺寸关系,可以达到调整合金性能的目的。     

7A04铝合金深冷处理的组织和性能研究

对7A04铝合金试样分别采取普通固溶处理和固溶加深冷处理,并在不同的温度下进行人工时效。结合金相组织,硬度、抗拉强度和冲击韧性的测试值对比两组工艺,分析深冷处理对7A04铝合金时效金相组织和力学性能的影响。结果表明:深冷处理能使7A04铝合金在晶粒内外产生大量析出相,并形成较为均匀的弥散分布。7A04铝合金固溶+深冷处理的理想时效温度为120℃,时效16 h,峰值时效硬度为190 HB,最高抗拉强度为679 MPa,与普通固溶处理相比分别提高了24.1%和26.9%,韧性略有提高,具有较高强韧性。     

淬回火工艺对N-Mo合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢组织与力学性能的影响

对N-Mo合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢进行925～1 150℃保温0.5 h的油淬处理,再分别进行150～300℃保温2 h或者350～600℃保温1 h的回火处理,研究了淬回火工艺对该钢组织与力学性能的影响。结果表明：试验钢淬火后的组织主要为淬火马氏体,随着淬火温度的升高,晶粒长大,第二相逐渐固溶进基体,试验钢的硬度先增大后降低,当淬火温度为1 050℃时,硬度达到峰值,为57.7 HRC,此时第二相基本固溶进基体,残余奥氏体体积分数仅为8.49%。随着回火温度的升高,试验钢组织由回火马氏体向索氏体转变,第二相逐渐析出并长大;硬度呈先降低后升高再迅速降低的趋势,冲击吸收能量随回火温度的变化规律与回火硬度的变化规律相反,抗拉强度的变化规律与硬度的变化规律一致,屈服强度呈先增大后降低的趋势,并在回火温度为480℃时达到最大值,为1 445 MPa;在200℃以上温度回火后试验钢的塑性均保持在一个较好的水平。试验钢获得优异综合性能的热处理工艺为1 050℃×0.5 h淬火+200～300℃×2 h回火,此时组织为回火马氏体,硬度为48～53 HRC,抗拉强度为1 752～2 050 MP...     

时效工艺对Cu-1.9Be-0.25Co合金析出行为的影响

对Cu-1.9Be-0.25Co合金进行780℃×4 h固溶处理与不同温度(300,320,340,360℃)和不同时间(1,2,4,8,16 h)的时效处理,研究了时效工艺对合金析出行为的影响规律.结果表明:获得峰时效的时效工艺为320℃×8 h,此时合金的硬度为422 HV;在320℃时效过程中合金析出相的演变规律为亚稳γ″相→半共格γ'相→非共格γ平衡相;时效初期(1～2 h)析出相短时间内大量析出是合金硬度快速升高的主要原因,时效中期(2～8 h)析出相与铜基体的半共格关系是获得峰时效的主要原因,时效后期(8～16 h)析出相和基体脱离半共格关系,合金发生过时效,硬度降低.     

冷变形时效对Ni36CrTiAl合金组织与力学性能的影响

研究了Ni36CrTiAl合金冷轧后经650,670,700和720℃时效以及950℃固溶再进行650℃时效处理对组织与性能的影响.结果表明：随冷变形后时效温度的升高,胞状γ＇相长大明显,650℃时效后胞状γ＇相的直径为30～60 nm,720℃时效后为60～140 nm;冷变形后时效析出的胞状γ＇相比固溶后时效析出的数量多,尺寸大;冷变形后时效合金的强度和塑性随时效温度的升高而下降;固溶时效后的抗拉强度和屈服强度分别比冷变形时效降低了26.2%和45.3%,但断后伸长率却增加了1.2倍.     

δ相对激光选区熔化成形GH4169合金持久性能的影响

采用激光选区熔化(SLM)技术制备GH4169合金,通过热等静压+时效与热等静压+固溶+时效2种热处理制度控制δ相的析出,研究δ相对合金持久性能的影响。结果表明:2种工艺热处理后,SLM成形GH4169合金组织均为等轴晶,且存在退火孪晶;经热等静压+固溶+时效处理后,合金晶界处析出大量长棒状与连续颗粒状δ相;经热等静压+固溶+时效处理后合金在650℃/690MPa下的持久寿命是热等静压+时效处理后的一半左右,δ相的析出是导致合金持久寿命较低的主要原因;2种工艺处理的SLM成形合金的持久寿命均显著超过锻件的标准要求,且持久断裂方式均为沿晶断裂。