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.     

涂层烧结及热处理工艺对GH202合金组织性能的影响

研究了涂层烧结及热处理工艺对GH2 0 2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 ,GH2 0 2合金在 115 0℃固溶处理 5h后 ,合金表面进行高温涂层与烧结 ,在 85 0℃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 .     

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.     

铁对镍基铸造高温合金组织性能以及针状相析出动力学的影响

本文采用不同的热处理制度,着重研究了铁(0～25％)对Ni—Cr—Mo—A—Ti型镍基合金σ相析出动力学以及对合金性能的影响。研究结果表明:在镍基铸造合金中,σ相的形成与铁含量有密切关系,铁可以明显改变合金元素在γ—γ′中的分配关系,并提高合金的平均电子空位数,从而促进σ相析出;随着铁含量的增加,合金的持久强度降低,但对拉伸性能影响较小。     

700℃以上超超临界电站锅炉过热器管材用典型镍基合金的平衡析出相规律

利用热力学计算软件Thermo--Calc及镍基合金数据库,计算了三种700℃以上超超临界电站用过热器管道材料Inconel740、Inconel617和GH2984合金的热力学平衡相图,并对比了三种材料主要析出相的析出行为.计算结果表明:三种合金主要的析出相包括γ、γ'、碳化物、σ、η、δ、μ及α--Cr等,凝固过程中Mo、Nb和Ti元素偏析严重,会降低合金的初熔点,因此后期均匀化退火处理十分重要.另一方面,750℃时Inconel740合金γ'相析出量大于另外两种合金,并且Al和Ti含量对γ'相和η相析出行为有较大影响.碳化物的计算表明,Inconel617合金一次碳化物与另两种合金不同,并且其二次碳化物的析出温度范围最大.GH2984合金中Fe含量较大时会导致σ相出现,对合金的性能产生不利影响.     

FGH95镍基合金组织结构对持久性能的影响

通过对不同温度热等静压FGH95合金进行完全热处理、组织形貌观察、XRD谱线分析及持久性能测试,研究FGH95合金组织结构对持久性能的影响。结果表明:随着HIP温度升高,分布在原始颗粒边界处的粗大γ′相数量和尺寸逐渐减小,当HIP温度提高至1 180℃,晶粒明显长大。热等静压合金经完全热处理后,粒状碳化物沿晶界和晶内不连续分布,且细小γ′相在基体中弥散析出。经X线衍射分析,随热等静压温度升高,γ和γ′两相晶格常数略有增加,但错配度逐渐减小;在650℃,1 034 MPa条件下,由于1 120℃HIP合金完全热处理后具有较高的晶格错配度,致使合金具有较长持久寿命;合金在蠕变期间的变形特征是位错滑移,位错绕过或剪切γ′相。     

铝含量和退火温度对锆铝合金组织性能的影响

为丰富空间结构材料种类,扩大Zr合金的应用范围,利用非自耗电弧炉熔炼了Al含量分别为2%,3%和4%（质量分数）的Zr-Al二元合金,在真空管式炉内分别进行750 ℃和800 ℃保温4 h的退火处理,借助光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜分析合金的微观组织和断口形貌,并进行硬度测定和拉伸试验。结果表明：经750 ℃保温4 h退火处理后,Zr-4Al合金的铸态组织由α-Zr和Zr₂Al转变为α-Zr和塑性更好的Zr₃Al相;在相同热处理条件下,随着Al含量的增加,合金的硬度及抗拉强度升高,延伸率下降;当Al含量相同时,随着热处理温度的升高,合金硬度、抗拉强度及延伸率下降。因此,采用向Zr中添加适量Al元素并辅之热处理的方法,可制备一种新型的Zr-Al合金,为开发新型空间结构材料提供了一种新思路。     

铁对镍基铸造高温合金组织和性能的影响

本文着重研究了0～25％铁对Ni-Cr-Mo-Al-Ti型镍基铸造合金组织及性能的影响。研究表明,随含铁量增加合金中γ′数量减少,尺寸变小,形态由立方状变为球状;MC量增多,而M_(23)C_6及M_3C_2量减少;铁明显地改变合金元素在γ-γ′中的分配关系,并提高合金的平均电子空位数(?)_v,从而促进σ相析出。随含铁量增加,合金中有害微量元素增加,铁严重地降低持久强度,但对拉伸强度影响较小,铁高时合金塑性下降。     

微量Sc对2197铝锂合金组织和力学性能的影响

研究了微量Sc对Al-Li-Cu系2197合金的显微组织和拉伸性能的影响.采用拉伸试验和透射电镜等方法对样品进行了力学性能测试和微观组织分析.研究结果表明,δ'(Al3Li),θ'(Al2Cu)和T1(Al2CuLi)相仍为含Sc 2197合金的主要强化相;添加微量Sc使合金析出初生和次生Al3Sc颗粒,时效过程中δ'相依附在Al3Sc颗粒上析出、长大,形成Al3Li/Al3Sc复合沉淀相,但这2种颗粒的存在并未明显提高热处理可强化的2197合金的强度和塑性.     

C1023合金σ相形成动力学研究

C1023铸造镍基高温合金,在试验温度(800～950℃)范围内时效50小时,有σ相析出,析出数量在900℃出现峰值,其数量多少主要取决于相的长大线速度,低于900℃时,σ相长大线速度主要取决于扩散因素,随温度升高而增加;高于900℃,σ相相变激活能随温度的升高增加,σ相析出数量随温度的升高而降低;本文分析了合金元素对γ相自由能的影响,得出了合金元素对σ相析出作用的规律。     

GH720Li合金长期时效过程中γ'相演变规律

研究GH720Li合金经标准热处理(1105℃,4 h→油冷﹢650℃,24 h→空冷﹢760℃,16 h→空冷)后分别在720℃时效0~5000 h和800℃时效0~1000 h后γ'强化相的演变规律. 合金在720℃,5000 h时效后一次γ'相的尺寸、形态以及数量基本不发生变化;在720℃,200 h时效后,二次γ'相发生明显粗化;500 h后出现不均匀长大. 相应地,500 h前硬度下降速率大, 500 h后趋于平稳. 在800℃,500 h时效后,一次γ'相发生粗化;800℃,100 h时效后,二次γ'相发生明显粗化且不均匀长大. 500 h前硬度下降斜率很大,500 h后硬度仍有明显下降趋势. 720℃及800℃时二次γ'相粗化行为是以扩散控制的粗化机制为主导. γ'相平均半径与时效时间满足立方根关系,符合L-S-W ( Lifshiz-Slyozov-Wanger)理论.     

Hot deformation behavior of uniform fine-grained GH4720Li alloy based on its processing map

The hot deformation behavior of uniform fine-grained GH4720Li alloy was studied in the temperature range from 1040 to 1130℃ and the strain-rate range from 0.005 to 0.5 s?1 using hot compression testing. Processing maps were constructed on the basis of compression data and a dynamic materials model. Considerable flow softening associated with superplasticity was observed at strain rates of 0.01 s?1 or lower. According to the processing map and observations of the microstructure, the uniform fine-grained microstructure remains intact at 1100℃ or lower because of easily activated dynamic recrystallization (DRX), whereas obvious grain growth is observed at 1130℃. Metallurgical instabilities in the form of non-uniform microstructures under higher and lower Zener–Hollomon parameters are induced by local plastic flow and primary γ′ local faster dissolution, respectively. The optimum processing conditions at all of the investigated strains are proposed as 1090–1130℃ with 0.08–0.5 s?1 and 0.005–0.008 s?1 and 1040–1085℃ with 0.005–0.06 s?1.     

纳米多晶强化K4169合金的组织和力学性能

采用手工电弧炉熔炼、水冷铜模冷却制备了K4169合金.利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等对铸态及标准热处理态合金的组织进行了研究,并对标准热处理态合金的力学性能进行了测试.结果表明:铸态K4169合金为非晶-纳米晶材料,晶内析出相非常细小,小于10 nm;合金经标准热处理后,γ″相和γ′相以纳米多晶的形式析出;由于纳...     

Microstructure and stress rupture properties of polycrystal and directionally solidified castings of nickel-based superalloys

A new directionally solidified Ni-based superalloy DZ24, which is a modification of K24 alloy without rare and expensive elemental additions, such as Ta and Hf, was studied in this paper. The microstructure and stress rupture properties of conventionally cast and directionally solidified superalloys were comparatively analyzed. It is indicated that the microstructure of K24 alloy is composed of γ, γ′, γ/γ′ eutectics and MC carbides. Compared with the microstructure of K24 polycrystalline alloy, γ/γ′ eutectic completely dissolves into the γ matrix, the fine and regular γ′ phase reprecipitates, and MC carbides decompose to M₆C/M₂₃C₆ carbides after heat treatment in DZ24 alloy. The rupture life of DZ24 alloy is two times longer than that of K24 alloy. The more homogeneous the size of γ′ precipitate, the longer the rupture life. The coarsening and rafting behaviors of γ′ precipitates are observed in DZ24 alloy after the stress-rupture test.     

一种活塞环用钴基高温合金的冷加工研究

研究了冷加工变形对一种活塞环用钴基高温合金硬度、抗拉强度、延伸率及微观组织的影响。结果表明：固溶状态的钴基高温合金拉伸曲线为典型的金属拉伸曲线,而冷变形状态的合金无明显的屈服阶段;随着冷形变量的增加,合金的强度、硬度逐渐增加,而塑性明显降低;合金组织中出现了大量的层错和孪晶,其硬化机理为孪晶强化。     

激光功率对6061-T6铝合金激光填丝焊接头组织及性能的影响

采用激光填丝焊将厚度为2 mm和3 mm的6061-T6铝合金板材进行搭接叠焊,研究激光功率对接头成形质量的影响,分析了接头的显微组织和力学性能。结果表明,增大激光功率可以有效增加热输入量,焊道逐渐宽化,焊缝熔深增加。进一步分析发现,焊缝中心区和热影响区的析出相均为Mg₂Si。硬度试验结果表明,焊缝中心区由于细小等轴晶和析出相的双重作用,硬度远高于母材区与热影响区的。拉伸试验结果表明,接头的抗拉强度随激光功率的增大而升高,激光功率由2.0 kW升高至2.8 kW,抗拉强度升高约39%。     

Ge含量对Fe—24%Mn合金γ→ε马氏体转变的影响

通过X射线衍射（XRD）、拉伸性能的测定,分析了Ge对Fe-24%Mn形状记忆合金γ相点阵参数和马氏体转变的影响。发现随着Ge含量的上升,Fe-24%Mn合金γ相点阵参数增大,Fe-24%Mn合金的γ→ε马氏体相变有明显抑制作用,γ奥氏体相趋于稳定,合金的拉抻强度和屈服强度逐步降低,塑性上升。尽管Ge与Si具有相同的外层电子结构,且原子半径都比Fe小,但两者对奥氏体的点阵参数影响完全相反,Si降低γ相点阵参数能促进γ→ε马氏体相变,Ge增加γ相的点阵参数却抑制相变。     

Effects of aging treatment and heat input on the microstructures and mechanical properties of TIG-welded 6061-T6 alloy joints

Aging treatment and various heat input conditions were adopted to investigate the microstructural evolution and mechanical properties of TIG welded 6061-T6 alloy joints by microstructural observations, microhardness tests, and tensile tests. With an increase in heat input, the width of the heat-affected zone (HAZ) increases and grains in the fusion zone (FZ) coarsen. Moreover, the hardness of the HAZ decreases, whereas that of the FZ decreases initially and then increases with an increase in heat input. Low heat input results in the low ultimate tensile strength of the welded joints due to the presence of partial penetrations and pores in the welded joints. After a simple artificial aging treatment at 175℃ for 8 h, the microstructure of the welded joints changes slightly. The mechanical properties of the welded joints enhance significantly after the aging process as few precipitates distribute in the welded seam.     

合金元素及热处理工艺对1000MPa级TRIP钢性能的影响

为了获得强度高(1 000 MPa)、塑性好的相变诱发塑性(TRIP)钢,通过拉伸实验、SEM、TEM和XRD等方法研究了合金元素及贝氏体等温温度对实验钢的影响.结果表明:随着等温温度的升高,强度先下降后上升.延伸率与强塑积都随着温度的升高先上升,在400℃出现峰值后下降.等温温度低于320℃或高于480℃时,抗拉强度最高,达到1 000 MPa以上,强塑积达到22 080 MPa.%;400℃等温时,延伸率和强塑积最高,分别达到31%和27 150 MPa.%.Al部分取代Si后,实验钢强度下降.再加入0.5%Cu,强度明显上升,延伸率下降,强塑积达到25 085 MPa.%.说明在一定热处...