热处理对第二代镍基单晶合金DD11显微组织及持久性能的影响

采用光学显微镜和扫描电镜对铸态、固溶态和时效态的第二代镍基单晶合金DD11的显微组织进行定量表征,并测试了不同一级时效处理后的合金1 100℃/140MPa和980℃/250MPa条件下的持久性能。结果表明:合金经过1 320℃/6h固溶处理后,(γ+γ′)共晶相全部溶解,凝固偏析显著降低,合金组织均匀。一级时效温度低于1 160℃时,γ′相为方形,一级时效温度高于1 180℃时,γ′相为球形,γ通道显著变宽,并在通道内析出细小的γ′相。随一级时效温度提高,合金的持久寿命先增大后降低。持久性能与γ′相尺寸、体积分数及形态密切相关。     

长期时效对FGH96合金组织与力学性能的影响

研究了长期时效热处理制度对FGH96合金的显微组织、析出相、拉伸性能、持久性能及蠕变性能的影响.采用光学显微镜分析了合金的晶粒组织,用扫描和透射电镜分析了γ'相、碳化物和硼化物的形貌、尺寸和含量.通过力学性能测试分析了拉伸、持久和蠕变性能.结果表明在时效温度550℃和650℃下,时效时间在100 h至7500 h变化时,FGH96合金的晶粒尺寸、γ'相形貌尺寸、MC型碳化物和M3 B2型硼化物相含量、拉伸性能、持久性能等基本保持不变.时效温度为650℃时,随着时效时间的延长,γ'相及Cr23 C6碳化物的含量相比550℃略有增大,导致蠕变性能降低,残余应变增大.     

时效温度对Al-5.06%Cu-0.44%Mg-0.55%Ag-0.3%Mn-0.17%Zr合金组织与性能的影响

研究不同时效温度对Al-5．06％Cu-0．44％Mg-0．55％Ag-0．3％Mn-0．17％Zr合金室温力学性能和高温持久性能的影响。研究结果表明：合金在250℃时效有很高的时效响应速度,但是,在250℃时效后的峰值强度要明显低于165℃时效的峰值强度;在相同条件下高温时效后的合金在峰值状态的持久寿命最长,并且其持久强度要远远高于低温欠时效态的持久强度;Ω相为合金高温时效后的主要强化相,高温时效抑制了θ’的析出;高温短时间人工时效能够极大地提高合金的高温持久性能。     

亚固溶温度热处理对 GH720Li 难变形高温合金γ相的影响

对难变形镍基高温合金 GH720Li 进行了亚固溶处理、亚固溶+单时效(650℃,24 h→空冷)或双时效处理(650℃,24 h→空冷+760℃,16 h→空冷)以及870℃时效3000 h 条件下γ相演变规律的研究。发现一次γ相受亚固溶处理影响较大,发生部分回溶的程度随固溶温度升高而增大,时效处理使一次γ相向球形或近球形转变;二次和三次γ相在亚固溶保温过程中完全回溶,在时效处理时补充析出明显且析出数量和区域随固溶温度升高而增大;870℃长期时效时,合金组织逐渐均匀,二次和三次γ相完全回溶,晶界一次γ相时效500 h 后有所粗化,合金硬度先降低而后保持不变。     

喷射成形超高强度Al-Zn-Mg-Cu合金的固溶处理

研究了单级固溶和双级固溶热处理工艺对喷射成形Al-Zn-Mg-Cu铝合金力学性能的影响.应用光学显微镜、扫描电镜与透射电镜对显微组织和第二相颗粒的固溶及沉淀析出状况做了进一步的研究.结果表明:双级固溶时效和单级固溶时效处理制度相比,前者得到的组织和力学性能较为理想;双级固溶处理综合了低温单级固溶和高温单级固溶的优点,即再结晶晶粒尺寸较小,同时回溶颗粒较多.时效后的组织也较理想.采用双级固溶处理(450℃/3h 480℃/3h)和T6时效处理后,合金的抗拉强度和屈服强度分别达到806MPa和797MPa,延伸率达到7.5%.     

亚固溶温度热处理对GH720Li难变形高温合金γ′相的影响

对难变形镍基高温合金GH720Li进行了亚固溶处理、亚固溶+单时效(650℃,24 h→空冷)或双时效处理(650℃,24 h→空冷+760℃,16 h→空冷)以及870℃时效3000 h条件下γ′相演变规律的研究.发现一次γ′相受亚固溶处理影响较大,发生部分回溶的程度随固溶温度升高而增大,时效处理使一次γ′相向球形或近球形转变;二次和三次γ′相在亚固溶保温过程中完全回溶,在时效处理时补充析出明显且析出数量和区域随固溶温度升高而增大;870℃长期时效时,合金组织逐渐均匀,二次和三次γ′相完全回溶,晶界一次γ′相时效500 h后有所粗化,合金硬度先降低而后保持不变.     

预时效对电解低钛6009铝合金热处理性能的影响

通过硬度和拉伸性能,研究了在水淬后立刻进行的预时效对电解低钛6009铝合金性能的影响。经过预时效的合金析出相更弥散,主要强化相为Mg2Si,形状为棒状和球状。结果表明:在100℃时效10min低温长时和150℃时效5min高温短时的预时效有利于减轻固溶处理和时效之间的停留对合金性能的危害。     

高锌超高强铝合金强韧化工艺研究

采用硬度测试、拉伸性能、紧凑型拉伸、透射电子显微镜等方法,研究了单级时效和双峰时效对高锌Al-Zn-Mg-Cu合金强度、断裂韧性的影响。以及时效过程中合金显微组织变化规律。研究结果表明:合金最佳单级时效工艺为120℃/24 h,此时合金晶内析出细小弥散的GP区和η’相,晶界析出相连续分布。此时合金强度最高,断裂韧性较差。最佳的双峰时效工艺为120℃/24 h+190℃/10 min,双峰时效处理后合金晶内分布着细小的η’相和少量GP区,晶界析出相断续分布。此时合金的强度相比于T6状态略有降低,断裂韧性大大提高。     

长期时效对燃气轮机叶片用镍基高温合金微观组织的影响

研究了燃气轮机叶片用镍基高温合金在800℃、850℃和900℃下分别长期时效1000h、3000h和5000h后的组织.结果表明,γ’沉淀相生长动力学遵循LSW熟化理论,长期时效过程中一次碳化物MC主要退化为M23C6型碳化物,且未发现有害相TCP相,表明合金具有良好的热稳定性.     

微量磷及冷变形对Cu-17Ni-17Mn合金时效动力学的影响

通过测定硬度和电阻率研究了微量磷和冷变形对Cu-17Ni-17Mn合金时效动力学的影响。结果表明:(1)0.1％左右磷降低合金高温(450℃) 和低温(350℃)时效速率,大大降低低温时效强化效果,但对高温时效强化效果影响不大;(2)时效前的冷变形明显提高高温时效速率,但对低温时效速率影响较小;(3)该合金的时效动力学符合Avrami方程。时效前经过冷变形的试样在420℃长期时效时,可能伴随有再结晶过程发生。     

热处理工艺对热挤压变形粉末高温合金FGH95组织与性能的影响

对比研究了FGH95合金在不同热加工工艺和热处理制度下合金的组织及γ′的分布,用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察了不同热处理制度处理后合金的组织及时效后γ′的中心暗场相,测试了室温(20℃)和高温(650℃)材料的拉伸性能,并对高温瞬时断裂区断口进行了对比分析. 结果表明:相同热处理工艺,HIP温度越高,时效析出的γ′相尺寸越大;不同热处理制度均能够改变γ′的分布;盐浴冷却明显增大中等尺寸γ′相数量,显著提高合金高温塑性.     

FGH96惯性摩擦焊接头焊后处理显微组织与性能

为研究不同热处理工艺下FGH96惯性摩擦焊接头的综合性能,对FGH96高温合金惯性摩擦焊后进行不同温度的固溶热处理和失效热处理,通过对宏观形貌、显微组织、γ'强化相、显微硬度及疲劳极限的分析,确定最佳热处理工艺。研究发现,热处理工艺为1 080℃保温2 h固溶热处理,760℃保温10 h时效强化时,焊接接头的晶粒恢复到母材程度、γ'强化相最为均匀、显微硬度最高、疲劳性能最好。     

双级时效对含Sc的Al-Zn-Mg-Zr合金组织与性能的影响

通过慢应变速率拉伸实验(SSR_T)、晶间腐蚀试验、剥落腐蚀实验、室温力学性能测试、电导率测试、维氏硬度测量和透射电子显微分析等手段对2.5 mm厚Al-5.4Zn-2.0Mg-0.25Sc-0.1Zr合金板材在双级时效下的抗应力腐蚀性能(SCC)、抗晶间腐蚀性能(IGC)、抗剥落腐蚀性能(EC)、力学性能、电学性能、显微组织结构及其演变规律进行研究。研究结果表明:合金较适宜的双级时效工艺为120℃/6 h+140℃/20 h,在此工艺条件下合金的抗拉强度R_m、屈服强度R_p、伸长率A和电导率γ分别为553 MPa,534 MPa,12.0%和22.3 MS/m,双级时效后合金晶内为弥散分布的亚稳定强化相η′-MgZn_2,晶界出现粗大不连续分布的平衡相η-MgZn_2,还伴有明显宽化的无沉淀析出带。与单级峰值时效(120℃/24 h)相比,合金晶间腐蚀倾向减小,具有良好的抗剥落腐蚀性能,剥蚀等级为中等剥落腐蚀(EB)级,具有良好的抗应力腐蚀性能。     

时效工艺对Mn-Cu-Al阻尼合金性能的影响

采用真空中频感应熔炼技术制备了Mn-Cu-Al阻尼合金,经840℃×0.5 h固溶处理后按不同温度、时间进行时效热处理,借助相关仪器分析了时效工艺对锻态Mn-Cu-Al合金的阻尼性能与力学性能的影响.结果表明,Mn-Cu-Al合金在时效过程中发生调幅分解形成了局部富Mn区,冷却后获得马氏体孪晶,且随时效保温温度提高与时间的延长,硬度逐渐增大,阻尼性能先增加后减小,在430℃保温1 h,Mn-Cu-Al合金阻尼性能最佳.     

高强铝合金快速固溶工艺研究

固溶工艺是制约高强铝合金力学性能和热处理生产率的主要因素．本文以7075铝合金为例通过高温预热装炉、分级固溶等方法研究了高强度铝合金的快速固溶工艺．并结合金相组织观察和力学性能测试，分析了快速固溶对高强铝合金组织和力学性能的影响．结果表明：①固溶时间相同时，分级固溶的强度高于单级固溶的强度，分级固溶的塑性略低于单级固溶的塑性．②分级固溶时，随着二级固溶时间的增加，材料的强度增加，塑性略有降低．③采用500℃高温预热装炉、470℃／5min＋485℃／9min固溶和140℃／6h＋150℃（2／1h时效明显缩短热处理时间，提高生产率，同时力学性能仍然达到了常规热处理的水平．     

涂层烧结及热处理工艺对GH2O2合金组织性能的影响

研究了涂层烧结及热处理工艺对GH202合金基材组织性能的影响．运用电子拉伸机、扫描电镜及光学显微镜,测定了拉伸试样的力学性能,并分析了试样的显微组织和拉伸断口．试验结果表明,GH202合金在1150℃固溶处理5h后,合金表面进行高温涂层与烧结,在850℃时效6h出炉空冷,合金基体晶粒细小,均匀;强化相γ弥散分布;合金强度提高,塑性改善,拉伸断口为韧性断裂．     

应力时效对镍基单晶合金DD11组织及持久性能的影响

研究了1070℃/100MPa应力时效对镍基单晶合金DD11组织和持久性能的影响,通过扫描电镜和透射电镜对应力时效前后的组织进行了观察和分析,并对合金应力时效前后的持久性能进行了测试与分析。实验结果表明:应力时效前50h是形筏阶段,竖直方向的γ相通道逐步变窄或消失,水平方向的γ相通道宽度逐步增加,立方状γ′相在应力的作用下向水平方向扩展并相互连接在一起逐渐形成筏排形貌。应力时效50h后是筏排粗化阶段,随应力时效时间的延长,组织缓慢粗化,但是筏排形貌基本保持稳定。对应力时效后的组织进行1 070℃/140 MPa持久性能测试,结果表明,在形筏阶段持久寿命基本保持稳定,在筏排粗化阶段,持久寿命逐步下降。应力时效500h后,持久寿命由热处理后初始状态的360h左右降低至140h左右。研究结果表明,γ相通道尺寸的粗化和组织的筏排化是持久性能衰退的主要因素。     

地面燃气轮机用铁基高温合金CH133的研究

为适应600℃左右长期使用于地面燃气轮机叶片的要求,研制和发展了GH133合金。 GH133合金是铁一镍一铬为基,以Ni_3(Al.Ti)型γ＇为主要强化相的高温合金,其特点是: 1.具有良好的长期组织稳定性。通过我国自行设计的铁基高温合金电子空位数计算并调整和添加合金元素,克服了某些铁基合金在600—650℃长期工作下会析出σ相而导致合金脆化的缺点。经650℃,6000小时长期时效后,没有σ相或其他脆性相析出。 2.具有良好的力学性能稳定性。经650℃,6000小时长期时效后,室温拉伸性能保     

新型718合金680 ℃力学性能与长时时效组织变化

利用SEM和TEM研究了一种新型718合金在680 ℃长期时效至1 000 h后的组织变化. 结果表明:标准合金的主要强化相为γ',而新合金的主要强化相中除γ'外,γ'的质量分数大幅度增加,呈现出特殊的包覆组织形貌;在长时时效过程中,新型合金具有良好的组织稳定性. 新型合金与标准合金的晶界δ相形貌也不尽相同,新合金中为均匀的短棒状或颗粒状,标准合金中为针状或板条状. 两种合金的室温和680 ℃拉伸性能无显著差别,但新型合金的持久和蠕变性能远优于标准合金. 与标准合金相比,新合金在680 ℃具有良好的力学性能与组织稳定性.     

再时效对过时效7B50合金力学及腐蚀性能的影响

采用透射电子显微镜观察(TEM)、电化学阻抗谱法(EIS)及力学性能测试等研究不同双级过时效温度下再时效对双级过时效7B50合金显微组织和力学性能的影响,并将双级过时效-再时效处理条件下合金性能峰值点与单级峰时效、双级过时效及常规回归再时效进行显微组织及力学和腐蚀性能的对比。结果表明:再时效可明显提高双级过时效态合金的性能;再时效处理后,合金强度在过时效温度为160℃条件下达到峰值;与单级峰时效相比,双级过时效-再时效峰值条件下,在保持高强度的同时,合金的电导率提高了13.4%,同时断裂韧性也提升12.5%;与双级过时效、常规回归再时效和单级峰时效处理相比,在双级过时效-再时效峰值条件下,合金具有高的抗剥落腐蚀性及低的应力腐蚀敏感性。