固溶处理对Fe-Mn-Al-C钢组织及力学性能的影响

通过XRD,OM,SEM,EDS,EPMA表征了不同铝质量分数(6%,8%,10%)的铸态Fe-Mn-Al-C钢经过不同温度固溶处理1 h后的组织,并对其性能进行了研究,结果表明:不同铝质量分数的Fe-Mn-Al-C钢的硬度经900、950、1 000℃固溶处理后,随固溶温度的升高硬度均表现为先增加后降低.3种钢的硬度在950℃固溶处理时表现为最大值,分别为240、298、337 HV.固溶温度升高时,3种铝质量分数的Fe-Mn-Al-C钢组织中铁素体相体积分数增加,奥氏体相的形貌发生变化;w(Al)=6%的Fe-Mn-Al-C钢的抗拉强度随固溶温度的升高而增大,1 000℃时达到最大值455 MPa;w(Al)=8%的Fe-Mn-Al-C钢抗拉强度随固溶温度升高而降低,但较铸态有所提高;900℃固溶时达到最大值504 MPa.     

固溶时间对7050铝合金组织和性能的影响

采用金相组织观察(OM)、常温拉伸试验以及扫描电镜(SEM)等研究了固溶保温时间对7050铝合金固溶程度、微观组织及力学性能的影响.结果表明:随着固溶时间的增加,合金组织的回复再结晶程度增大,变形晶粒转变为等轴晶粒.7050铝合金中的难溶相Al7Cu2Fe和Al2CuMg随着固溶时间的延长仍然难以溶解;7050铝合金较理想固溶处理制度为477℃固溶1 h,经过121℃时效24 h后合金的力学性能最佳,Rm=605 MPa、Rp0.2=547MPa、A=12.8%.     

固溶处理对ZC61镁合金显微组织和力学性能的影响

采用金相显微镜、显微硬度仪、材料万能试验机研究了固溶处理对ZC61铸造镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,经440℃×24 h固溶处理后,铸态ZC61镁合金中沿晶界呈粗大、近似连续网状分布的非平衡共晶组织发生大量溶解,以细小、不连续颗粒状分布在基体上.合金的室温拉伸性能得到了明显的改善,固溶态合金的最大抗拉强度、屈服强度、延伸率分别为229.5 MPa、132.8 MPa和13.6％,较铸态合金分别提高了19.9％、16.3％和51.1％.     

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     

固溶处理对Inconel 690合金组织影响

通过研究不同固溶温度对Inconel690合金硬度、晶粒度和析出相的影响,以期确定Inconel690合金固溶工艺.研究结果表明:固溶温度对Inconel690合金硬度有比较明显的影响,而对晶粒度影响很大.温度超过1 070℃时,发生晶粒显著长大现象.从理论计算和扫描电镜分析得出Inconel690合金中(Fe,Cr,Ni)23C6碳化物的完全溶解温度范围为1 070～1 090℃.     

固溶时效工艺对6016铝合金力学性能的影响及多目标优化

作为6XXX铝合金热处理工艺的一部分,固溶处理与时效处理对6016铝合金的力学性能有显著影响.本文把固溶温度、时间和时效温度、时间作为设计变量,应用中心组合实验设计法设计固溶-时效实验方案,在室温下分别测出试样的屈服强度、伸长率和维氏硬度.第二代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)解决了第一代算法参数选取难、运行效率低等缺点.本文用第二代非支配排序遗传算法把得到的响应面方程作为目标函数进行多目标优化,经过计算后获得非劣解,从中可筛选出使目标函数较好的解与相对的固溶-时效工艺参数.     

固溶后冷轧变形量对2195铝锂合金组织和力学性能的影响

对固溶后的2195铝锂合金挤压板材进行5%～25%的冷轧变形，并对变形后的板材进行了人工时效处理，通过组织分析和拉伸实验，研究了固溶后冷轧对2195铝锂合金挤压板材组织和性能的影响.结果表明：当冷轧变形量增加到20%时，板材厚度方向局部纤维状组织之间呈45°剪切带；当冷轧变形量继续增大到25%时，剪切带出现在板材整个厚度方向上.冷轧板材经过时效处理(155℃保温28 h)后，屈服强度、抗拉强度和延伸率随冷轧变形量的增加均先升高后降低.冷轧变形量为10%时，试样时效后的屈服强度、抗拉强度和延伸率达最大值，分别为575,604 MPa和13.7%.时效试样的屈强比先由未冷轧变形的90.8%增加到20%冷轧变形量的97.4%,再略降至25%冷轧变形量的97.1%.综合分析组织和力学性能，认为2195铝锂合金挤压板材固溶后的冷轧变形量应控制在10%左右.     

固溶和时效处理对碳纳米管/2024铝合金复合材料组织和性能的影响

对碳纳米管/2024铝合金复合材料进行固溶和时效处理,通过维氏硬度和室温拉伸实验测试了复合材料的性能,对固溶和时效处理后复合材料的微观组织和析出相进行了表征。研究发现,复合材料的强塑性与固溶和时效处理密切相关,碳纳米管/2024铝合金复合材料经530 ℃×4 h固溶处理后维氏硬度达到最高,为179.45,较原始复合材料维氏硬度提高约31%。时效处理后加速了时效硬化行为,经130 ℃×4 h时效处理后复合材料的抗拉强度、屈服强度和伸长率最高,分别为430.4 MPa,606.1 MPa和9.5%。结果表明,碳纳米管/2024铝合金复合材料适宜的固溶和时效制度为：固溶处理530 ℃×4 h,时效处理130 ℃×4 h。     

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%.     

双级过时效工艺对7050铝合金力学性能的影响

双级过时效是优化工业化大尺寸7050铝合金锻件综合性能的有效手段。对7050铝合金锻件进行双级过时效处理,研究第二级时效时间对其组织与力学性能的影响。结果表明,随着第二级时效时间的延长,晶界处析出相逐渐粗化,并由连续分布转变为断续分布,合金的硬度、屈服强度和抗拉强度随之降低,伸长率与断裂韧性逐渐升高,并且拉伸及断裂韧性测试样品的断裂模式从沿晶断裂向韧窝型断裂转变。当第二级时效时间延长至一定程度时,合金力学性能趋于平稳。为通过双级过时效工艺调控7050铝合金锻件的综合力学性能提供了研究基础和理论指导。     

Effect of pre-annealing treatment on the microstructure and mechanical properties of extruded Al-Zn-Mg-Cu alloy bars

Taking extruded Al-Zn-Mg-Cu alloy (7A04 alloy) bars as the research object, the effect and mechanism of pre-annealing treatments on the microstructure and mechanical properties of the aged alloy bars were investigated. The results show that a pre-annealing treatment at 350℃ for 15 h before a T6 treatment substantially reduced the sensitivity of the microstructure and mechanical properties of the extruded 7A04 aluminum alloy specimens toward the extrusion temperature. The average grain sizes of the specimens extruded at 390 and 430℃ after T6 treatment were 3.4 and 8.1 μm, respectively, and their elongations to failure were 7.0% and 9.2%, respectively. However, after pre-annealing + T6 treatment, the differences in both the grain sizes and the elongations of the specimens became small, i.e., their average grain sizes were 3.2 and 3.8 μm and their elongations were 12.0% and 13.3%, respectively. For the specimens extruded at the same temperature, pre-annealing treatment obviously improved the plasticity of the alloy, which is attributed to an increase in soft texture or to grain refinement in the specimens as a result of the pre-annealing + T6 treatment.     

P对Cu-Co合金组织与性能的影响

采用真空高频感应熔炼技术制备出Cu-0.24Co-0.03P、Cu-0.24Co-0.09P和Cu-0.24Co-0.13P 3种Cu-Co-P合金,并对其进行了固溶、冷变形和时效处理。通过金相显微镜观察研究了Cu-Co-P合金不同工艺条件下的组织变化,利用涡流导电仪、万能试验机和维氏硬度计测量3种合金的导电率、抗拉强度和硬度。结果表明：在500 ℃时效处理1 h条件下,Cu-0.24Co-0.03P合金、Cu-0.24Co-0.09P合金和Cu-0.24Co-0.13P合金的导电率分别为61.0、72.0 、69.0 %IACS,维氏硬度分别为144.0、151.0、150.0,抗拉强度分别为408、444、420 MPa,抗软化温度分别为470,542、505 ℃。Cu-Co-P合金具有典型的韧性断裂特征,当P质量分数为0.09%时,合金的抗拉强度达到444 MPa,伸长率达到18 %,韧窝较多,深度明显,材料的拉伸性能更加优异。     

Effect of heat treatment on microstructures and mechanical properties of a bulk nanostructured Al-Zn-Mg-Cu alloy

A bulk nanostructured Al-10.0Zn-2.8Mg-1.8Cu alloy was synthesized by cryomilling first and then by spark plasma sintering (SPS), and the effect of heat treatment on the microstructures and mechanical properties of this alloy were studied. Most MgZn₂ particles with a coarse size lie on the grain boundaries of the SPS-processed sample. After solid solution and artificial aging, fine spherical-like MgZn₂ particles precipitate uniformly in the grain interiors. No obvious grain growth is found after the heat treatment. A nanoindentation study indicates that no clear change is found in the Yong's modulus of the nanostructured alloy after the heat treatment. However, the hardness of the nanostructured alloy increases by about 33% after the heat treatment, which is attributed to the effect of precipitation-hardening.     

热暴露对Al—Cu—Mg—Ag合金组织和性能的影响

研究了Al-Cu-Mg-Ag合金经时效处理165℃×2 h(欠时效态)后,在不同温度(150~300℃)和不同时间(0~1000 h)热暴露后的显微组织和性能.结果表明:在150℃热暴露下,随时间延长,其剩余强度先上升后下降,强度峰值出现在100 h,在1000 h后合金力学性能相对欠时效态无明显下降;在200~300℃热暴露时,合金的强度随时间的延长而下降,延伸率随着时间的延长而增大;在300℃热暴露时,合金的强度明显下降,暴露10 h后其抗拉强度为272.5 MPa,100 h后其抗拉强度降至114.5 MPa.欠时效状态的合金组织主要为均匀细小分布Ω相;随着暴露温度的升高,Ω相长大并粗化,晶界无析出带(PFZ)变宽.     

Al含量对AJC镁合金显微组织和力学性能的影响

以Mg-4Al-2Sr-1Ca合金为基体,在提高合金中Al含量的基础上,配制了不同成分的几种Mg-(4-7)Al-2Sr-1Ca合金.研究了Al含量对Mg-Al-Sr-Ca合金显微组织和力学性能的影响.研究发现,Mg-4Al-2Sr-1Ca合金的主要组成相为α-Mg,沿枝晶界分布的Mg2Ca α-Mg共晶相、Mg-Al-Sr三元相及晶内Al2Ca颗粒相.当Al元素质量分数增大到5%～6%时,合金中出现了(Mg,Al)2Ca相;进一步增大Al元素质量分数至7%,另一种新相Al4Sr相也被观察到.随着Al含量的增大,合金的强度和塑性在室温和高温下都有所上升.在175℃/70MPa和200℃/70MPa下,Mg-5Al-2Sr-1Ca和Mg-6Al-2Sr-1Ca合金表现出了比其他合金更好的高温抗蠕变性能.     

喷射成形含锰高强Al-Zn-Mg-Cu的组织和性能

利用喷射成形和热挤压的方法制备了含锰为2%(质量分数)的高强铝合金Al-8.8Zn-2.9Mg-1.6Cu合金,用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法研究了铝合金的微观组织,并进行了力学性能测试.研究结果表明:喷射成形制备的含锰铝合金经过热挤压和固溶处理后,基体组织为细小均匀的再结晶晶粒组织,平均尺寸约8μm.MnAl6颗粒在喷射沉积过程中沿晶界析出,经过热挤压后,尺寸大的颗粒破碎,大部分的颗粒则沿挤压方向产生一定的塑性变形.固溶处理对MnAl6颗粒尺寸的影响不明显,但棒状/片状颗粒的边角处发生球化,有利于降低诱发显微裂纹的应力或应变集中.时效后,铝合金达强度为775MPa,延伸率达4.3%,断口以细小的韧窝为主,尺寸小于500nm.     

液氮球磨制备Al-Zn-Mg-Cu纳米晶粉末及组织分析

利用液氮球磨技术制备了Al-Zn-Mg-Cu纳米合金粉末. 采用X射线衍射对材料在球磨过程中的固态相变、晶粒尺寸和微观应变进行了研究,利用金相显微镜和透射电镜观察了微观组织. 研究表明,随着球磨的进行,雾化粉末中的MgZn2第二相逐步减少,并最终完全超饱和固溶于α-Al之中. 低速(200 r·min-1)球磨10 h后仍有少部分粗晶存在于粉末心部;高速(400 r·min-1)球磨能够使粉末纳米晶粒更加均匀. 材料经过低速液氮球磨6 h以后平均晶粒大小稳定在45 nm,并保持到10 h不再变化;增加主轴转速到400 r·min-1继续球磨5 h后,粉末平均晶粒大小降到34 nm. 微观应变随着球磨进行呈现先增大后降低的趋势.     

电脉冲孕育处理对Al-5%Cu-0.8%Mn合金组织及性能的影响

通过凝固组织观察、力学性能测试、断口分析等实验,研究了不同电脉冲孕育处理对Al-5%Cu-0.8%Mn合金组织和性能的影响.实验结果表明,不同电脉冲处理参数均使Al-5%Cu-0.8%Mn合金凝固组织细化,单位面积晶粒数提高2倍以上;合金力学性能较未处理试样明显改善,抗拉强度增加了21%～35%,伸长率提高1.8～2.5倍;且当脉冲电压500V、时间30s、频率3Hz时,合金的凝固组织细化效果最好,力学性能最佳.