固溶温度对薄板细晶2A97铝锂合金强化机制的影响研究

固溶温度影响晶粒尺寸小于10 μm的薄板细晶2A97合金的强化机制,在固溶时间相同条件下,540 °C固溶温度得到的2A97合金时效峰值抗拉强度比510 °C的低40 MPa. 为了解释这一现象,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等表征方法,分别从固溶强化、晶界强化、位错强化、析出强化等强化机制的角度,对固溶温度影响2A97合金强化机制的原因进行定量分析. 研究发现,相对于510 °C,固溶温度540 °C时合金晶粒长大明显,回复再结晶程度高,位错密度降低,晶界无析出带变宽,这些影响导致合金性能下降.     

K411合金高温强度的研究

K411 合金含有较多的W,Mo,Nb 等难溶金属元素。这些元素溶入γ′相和合金基体γ,提高了原子间结合力,从而强化了γ′相;同时难溶金属的 d 电子层被部分填充,提高了固溶体的空位形成能,降低了元素扩散系数,并增加了模量差和尺寸错配效应,进一步强化了固溶体。上述两个原因使 K411 合金有较高的高温强度,达到含 Co 合金M-M200水平。     

具有失稳分解转变的Al-Zn-(Cu)系合金的固溶强化与析出强化

通过组织观察、X射线衍射及硬度测定对AlZn(Cu)系合金的固溶强化和析出强化效应进行了研究·结果表明,合金的强化主要取决于溶质原子的固溶强化作用,而合金发生失稳分解所产生的时效硬化作用很弱·对于AlZn2Cu实验合金来说,其固溶强化效应约为1GPa,而析出强化效应约为180MPa·Cu原子的加入不仅提高了AlZn合金的组织稳定性,使合金失稳分解造成的硬化峰值的出现大大推迟,而且2%Cu原子的加入使合金的淬火硬度约提高300MPa·     

电沉积铁基非晶镀层的性能研究

采用电沉积工艺制备了Fe-P非晶镀层,并研究了Fe-P非晶镀层在加热过程中镀层结构与硬度的变化趋势,结果表明:该镀层在300℃左右开始晶化,在330℃左右Fe-P合金开始转变为α-Fe(P)固溶体,到370℃左右铁磷化合物FexP(X=1,2,3)从α-Fe(P)固溶体中脱溶析出,由于固溶强化和弥散强化的作用导致镀层硬度增大,并在370℃达到最大值,当热处理温度继续增高至460℃后,镀层中弥散相粒子逐渐长大,即发生Ostwald熟化现象,从而导致镀层硬度快速下降。     

固溶时效对Cu-17Zn-0.4Cr合金硬度的影响

文章通过不同的热处理工艺来研究固溶时效对Cu-Zn-Cr合金硬度的影响.结果表明,经920 ℃、1 h固溶,再经475 ℃、1 h时效,合金的硬度能达到最大值120.5 HV.X射线衍射和扫描电镜研究表明,经920 ℃固溶475 ℃时效后,Zn在合金中与铜形成单相的α固溶体基体;有少量Cr在固溶过程中未溶入基体,此Cr粒子尺寸粗大;大多数Cr粒子为时效过程析出,在基体上呈细小弥散分布,这部分析出的Cr粒子是合金强化的主要原因.     

时效过程中Cu-17Zn-0.4Cr合金

文章通过抗拉强度、电阻的测定以及观察显微组织的方式,对Cu-17Zn-0.4Cr合金进行研究.结果表明,低温条件下,该合金过饱和固溶体分解过程时,加工强化对其强度起主要作用,高温时,沉淀强化是主要控制因素;同时,Zn始终起到固溶强化的作用,细小、弥散的Cr析出相使Cu-17Zn-0.4Cr合金具有较高的强度.     

原子间相互作用对势计算合金奥氏体结合能

利用量子化学从头计算方法和半经验原子间相互作用对势,并参考“固体与分子经验电子理论”中的合金奥氏体的晶胞模型,计算出Fe-C-Mex奥氏体晶胞的结合能信息.由计算分析可知:(1)各种合金元素原子与C原子之间的结合能高于或低于Fe-C之间的结合能.由于这种差别,不同合金元素原子在固态相变中的特征行为也不同.(2)合金奥氏体中所有合金元素原子与C原子的结合能几乎都高于奥氏体中的Fe-Fe、C-C、Mex(Mey)-Mex(Mey)、Mex(Mey)-Mey(Mex)、Fe-Mex(Mey)原子之间的结合能.(3)相对γ-Fe基体而言,含有碳原子和合金元素原子的晶胞均具有较大的结合能,起固溶强化作用,而且结合能越大,对相变的阻力也越大.这种阻力和相变驱动力交互作用能改变相变产物的结构、形态和性能.     

固溶处理对镍-铬-钼合金力学性能的影响及断口分析

采用金相显微镜、X射线衍射和扫描电镜等方法研究了热压成形镍-铬-钼合金固溶前后的金相组织、相的组成、断口形貌,以及固溶处理对合金力学性能的影响.研究结果表明:经1250 ℃/4 h固溶处理后的合金全为Ni的固溶体,而未经固溶处理和经1200 ℃/4 h固溶处理的合金除了含有Ni的固溶体外,还有单质Mo和一些金属间化合物;未经固溶处理的合金呈脆性断裂,拉伸强度要比固溶后合金的强度低,而固溶后合金呈延性断裂.经 1250℃/4 h和1200 ℃/4 h固溶处理后合金显示出以韧窝为主的断口形貌,与合金的延性断裂力学性能测试结果一致,而未经固溶处理的合金呈现以解理为主的断口形貌,与合金的脆性断裂力学性能测试结果一致.固溶处理前合金的硬度要比处理后的合金硬度高.     

形变热处理对Cu0.3Cr0.1Zr合金上引铸坯杆组织性能的影响

通过对上引Cu-0.3Cr-0.1Zr合金固溶处理、冷拉拔以及随后的时效处理工艺,研究冷拉拔形变及时效对材料力学性能、导电性能及组织结构的影响规律.结果表明:时效前的冷拉拔变形能提高Cu-0.3Cr-0.1Zr合金的力学性能而保持较高的导电率;合金在950 ℃固溶1 h后,经70%冷拉拔变形和500 ℃时效4 h,合金抗拉强度和导电率分别达到了418 MPa和87 %IACS;时效合金组织转变过程为:固溶体→G.P.区→Cr+Cu₄Zr,析出相对位错运动的阻碍是合金强化的重要机制.     

强化固溶对7055铝合金力学性能和断裂行为的影响

残余可溶结晶相颗粒是制约高强度铝合金力学性能的重要因素．作者通过改变固溶热处理条件并结合金相组织观察和断口分析研究了强化固溶对提高7055铝合金力学性能的作用．结果表明采取逐步升温固溶处理可使最终固溶温度超过多相共晶温度而不产生过烧组织,提高残余可溶结晶相的固溶程度和合金力学性能．强化固溶的7055合金的屈服强度和抗拉强度分别达715MPa和750MPa,且延伸率约为10％;微量元素Zr比Cr更有利于提高7055合金的力学性能,且在强化固溶条件下,提高效果更加明显．通过断口分析显示,合金的断裂属晶内韧窝断裂与沿晶断裂的混合断裂;强化固溶后,残余结晶相引起的晶内韧窝断裂减少,沿晶断裂增加     

高韧性420MPa级桥梁钢开发及强化机制分析

通过优化合金成分、改进控轧控冷工艺等手段,成功开发出屈服强度在480~530MPa,抗拉强度在560~630MPa,延伸率在21%~25%,-20℃冲击功全部在200J以上的Q420桥梁钢.对透射电镜下的析出相及金相显微组织中的晶粒尺寸进行相关统计计算,得到各类强化贡献量数值,并对Q420桥梁钢的强化机制进行了分析.分析结果表明:在新开发的Q420桥梁钢中析出强化贡献量占全部强度的10%以下,而固溶强化量及细晶强化量分别占全部强度的54%及36%,因此确认420MPa级桥梁钢的强化机制以固溶强化、细晶强化为主.     

贵金属基连续固溶体和晶体态电子浓度之间的关系

本文继前文[1]之后,引用晶体态电子浓度的概念讨论了贵金属基连续固溶体问题,分析结果与预期结果完全一致,为研究二元系连续固溶合金找到了一条入门之径。     

时效过程中Cu-17Zn-0.4Cr合金微观结构及性能的研究

文章通过抗拉强度、电阻的测定以及观察显微组织的方式,对Cu-17Zn-0.4Cr合金进行研究。结果表明,低温条件下,该合金过饱和固溶体分解过程时,加工强化对其强度起主要作用,高温时,沉淀强化是主要控制因素;同时,Zn始终起到固溶强化的作用,细小、弥散的Cr析出相使Cu-17Zn-0.4Cr合金具有较高的强度。     

退火时间对含铌高强细晶IF钢组织性能的影响

以新型含铌高强细晶IF钢为研究对象,在实验室进行了冷轧以及轧后模拟连续退火实验. 结果表明,选择合适的退火时间,晶粒变得细小、均匀,同时存在一定量的饼形晶粒. 由于添加Si、Mn等固溶强化元素,增加了钢的固溶强化作用;而合金元素Nb的添加,在组织中形成了细小的碳氮化物Nb(C,N),这些碳氮化物弥散分布,通过细晶强化和沉淀析出强化增加了钢的抗拉强度,因而高强细晶IF钢的强化机制为固溶强化、细晶强化和沉淀析出强化. 更值得注意的是,由于存在PFZ带(无析出物区)而使实验钢呈现高强度低屈服现象. 与传统的IF钢相比,含铌高强细晶IF钢不仅具有细小的晶粒,而且具有低的屈服强度、较高的r值等良好的成型性能.     

Mg-Sn合金化与固溶-时效行为的研究现状

作为具备良好发展前景的可时效强化镁合金，Mg-Sn合金通过Mg₂Sn相析出强化、固溶强化与细晶强化获得了优异的性能。与Mg-Zn、Mg-Al主要镁合金相比，Sn在Mg中的固溶度较好，析出强化效果优异；另外，Mg₂Sn相的熔点高达771.5 ℃，使Mg-Sn合金成为非稀土系列的低成本耐热镁合金。从合金化、固溶-时效处理工艺分析总结了可时效强化Mg-Sn合金的研究进展，分析Mg-Sn合金时效行为的重要参数及其影响因素，主要目的为细化Mg₂Sn析出相或增加Mg₂Sn析出相数量；同时，对添加到Mg-Sn合金中的合金元素的固溶效果、细晶效果与形成三元强化相效果进行系统总结与分析，为Mg-Sn合金成分的设计和性能改善提供重要参考。     

锌铝合金等温时效硬化特性

利用X射线衍射、显微硬度测量实验手段探索了Zn-Al合金在固溶时效特性的研究。结果表明：锌铝合金在固溶时效过程中过饱和固溶体α's将发生分解,析出η-Zn相,使合金的显微硬度发生变化,Zn含量及时效温度决定Zn-Al合金过饱和固溶体的分解速度及合金等温时效硬化特性。     

高Zn超高强铝合金的力学性能

研究了高Zn超高强铝合金Al-10.4%Zn-2.2%Cu-2.4%Mg-0.1%～0.15%Zr-0.224%Ag的热处理工艺.通过差热分析、金相组织观察、力学性能测试及TEM和SEM形貌观察,分析了该合金的微观组织和力学性能.研究结果表明,合金采用接近低熔点共晶熔化温度的强化固溶工艺及时效处理后,其力学性能明显优于用单级固溶和低温强化固溶工艺的合金性能,抗拉强度达到770 MPa以上,对应的延伸率为8%～10%.与国内其他的7xxx 系合金相比,该合金显示出超高强度和良好的塑性,这说明合理的固溶工艺可以提高合金化的超高强铝合金的强度和塑性.     

高强高导铜合金电子理论的强度计算

基于固体与分子经验电子理论,以α-Cu基体强度为基础,利用相的最强键共用电子对数n_A和界面电子密度差△p,计算固溶、界面及析出强化强度增量,给出了铜合金抗拉强度计算模型。并以Cu-Cr-Sn-Zn合金为例进行计算,计算结果与测试强度符合,表明该计算模型正确且精度较高。     

6061铝合金挤压型材性能影响因素分析

针对实际生产中T6状态下6061铝合金挤压型材性能不合格的现象,研究了成分、组织与固溶制度对其性能的影响规律。结果表明,影响6061铝合金挤压型材性能的因素主要是元素配比及合金固溶程度。当合金中Mg过剩时,虽能提高型材抗蚀性,但强度及塑性也随之下降。当固溶温度为510℃,随着固溶时间的延长,第二相在基体中的溶解度升高;当固溶时间为45 min时,随着固溶体温度的升高,力学性能呈现上升趋势,当固溶温度达到480℃时,合金强度明显提高。当固溶时间为45 min,随着固溶温度的提高,T6状态下6061铝合金挤压型材的强度总体呈现逐渐提高的趋势,而伸长率和电导率变化不明显.     

GH586合金的晶界碳化物高温强化

通过对ＧＨ５８６合金在不同固溶处理温度下的金相组织观察,晶界碳化物萃取复型的透射电镜观察,定量相分析及８５０℃拉伸性能的测试,研究了晶界碳化物对合金高温拉伸性能的影响,探讨了高温下合金晶界碳化物的强化作用,并结合理论分析提出了晶界碳化物高温强化关系式。结果表明,该合金中均匀分布的细小晶界碳化物在高温下提高了合金强度;晶界碳化物对８５０℃屈服强度的贡献,用理论模型分析的结果与实验结果符合良好。