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.     

Er对Mg-Nd-Zn-Zr合金时效态组织和腐蚀性能的影响

采用X线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等分析测试方法研究Er对Mg-3Nd-0.2Zn-0.4Zr(NZ30K)合金时效态组织和腐蚀性能的影响,研究结果表明:添加0.5％(质量分数)Er元素并没有改变NZ30K合金峰时效析出相的种类,2种合金在200℃时达到峰时效都是因为基体里析出大量弥散分布的β"相,起到第二相强化的作用,β"相具有密排六方DO19结构,其与基体的取向关系为[(2)4(2)3]β"//[2423]a-Mg,(1010)β"//(10(1)0)a-Mg;由于细小的β"强化相的弥散分布,2种合金时效态表面由紧凑和均匀分布的细长条状颗粒组成,主要为Mg(OH)2,NZ30K-Er合金时效态的腐蚀产物膜更致密,所以NZ30K-Er合金时效态的耐腐蚀性能好于NZ30K合金时效态的耐腐蚀性能;NZ30K合金时效态具有优良的耐腐蚀性能,在5％的NaCl溶液中,其腐蚀电流密度仅为8.012 μA/cm2,腐蚀质量损失速率仅为0.243 mg/(cm2·d).     

RRA处理对超高强铝合金抗应力腐蚀性能的影响

通过力学性能、电导率及拉伸应力腐蚀性能测试、扫描电镜及透射电镜观察，研究回归再时效（RRA）热处理工艺对一种新型低频电磁铸造合Al-9．99％Zn-1．72％Cu-2．5％MR-0．13％Zr（质量分数）的力学性能和抗应力腐蚀性能的影响，探讨RRA处理后合金的电导率与抗应力腐蚀性能的关系。研究结果表明：在峰值时效T6状态下合金强度高，但抗应力腐蚀性能差；采用合适的RRA热处理工艺既能使合金保持T6状态下的高强度的同时，又能显著改善合金的抗应力腐蚀性能；经回归7minRRA处理后合金的晶界类似T73态析出相聚集粗化，而晶内类似T6态析出相细小弥散分布，在拉伸应力为210MPa和3．0％NaCl＋o．5％H2O2腐蚀液中，共断裂时间大于720h，相应的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为195MPa，767MPa和9．1%，显示优越的综合性能。此外，RRA处理后合金的电导率与拉伸应力腐蚀性能为正相关。     

触变成形AZ91D镁合金的固溶和时效热处理研究

对触变成形AZ91D镁合金件进行了不同条件的热处理研究．研究结果表明，触变成形镁合金件经固溶处理后，共晶相的分解使合金的硬度值明显下降．固溶体过饱和程度越大，则时效强化效果越明显．触变成形镁合金件与普通压铸件有着相似的时效硬化特征：其强化原理也是β相的非连续与连续析出导致合金的力学性能提高．时效温度对β相的析出数量、形貌变化有显著的影响；当时效温度较高时，达到硬度峰值的时间明显提前；当温度较低时，达到峰值时间相对较长，但峰值的大小较前者高．     

高钢级管线钢形变硬化行为及其影响因素分析

选取具有单相和双相组织特征的X80、X90直缝管,结合微观因素分析了高钢级管线钢及钢管不同方向的形变硬化行为特征。研究发现贝氏体+铁素体组织的双相钢比单相贝氏体组织的管线钢具有更好的塑性变形能力;此外,与单相组织管线钢管圆屋顶型应力应变曲线不同,双相组织管线钢管的横向应力应变曲线出现了明显的屈服平台,导致二者形变硬化指数变化规律存在差异。双相组织中含有一定比例低位错密度铁素体及制造过程环向应变引起的应变时效是产生该现象的主要原因。     

Mg-Sm系合金的显微组织及力学性能

研究了Mg-(1%～3%)Sm(质量分数)合金在多种状态下的显微组织和力学性能.采用光学金相分析(OM),扫描电子显微分析(SEM),X射线衍射分析(XRD)等多种分析和测试手段,系统研究了挤压工艺及热处理(固溶处理、时效处理)对Mg-Sm系合金显微组织和力学性能的影响.结果显示,合金的铸态组织由a-Mg基体和Mg41Sm5组成.合金经热挤压加工后,Mg41Sm5相沿挤压方向呈纤维或颗粒状分布.在420℃挤压时,试样内发生了动态再结晶,致使挤压后合金的强度和塑性得到大幅度改善.固溶以及时效处理后,合金的性能比铸态有较大提高;而采用挤压后的直接时效(T5)处理,可获得良好的综合力学性能.因此,Sm可以考虑作为强化变形镁合金的添加元素.     

时效对Cu-Zn-Al-B形状记忆合金的影响研究

本文研究了淬火后在75～250℃的时效对Cu-26.23Zn-3.92A1-0.033B(wt.%)形状记忆合金的马氏体相变和形状记忆效应的影响。电阻测量发现,时效导致M_s点下降。这种影响的原因与时效过程中β_1母相内进行的a_1贝氏体的脱溶过程密切有关。由M_s 点与时效温度和时间的关系图求得导致M_s 点下降的热激活过程的激活能约为52—59kJ/mol。在a_1贝氏体析出前,上述时效对应力诱发马氏体的临界应力——σ~(P→M)、单向和双向形状记忆效应等均无明显影响。     

Fe-0.06C-12Cr-1.9W-0.5Mo-3.0Co-VNbN耐热钢的显微组织分析

为进一步提高铁氏体/马氏体耐热钢的高温蠕变强度,试验研究了一种含钴的新型高铬耐热钢:Fe-0.06C-12Cr-1.9W-0.5Mo-3.0Co-VNbN.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)分析研究了该耐热钢在正火回火状态和650℃长期时效过程中的显微组织.结果表明:在1 100℃×1h正火处理 700℃×1h回火处理状态,钢的显微组织为板条状回火马氏体,在原奥氏体晶界和板条界上有M23C6型碳化物析出,在板条内分布有纳米尺寸的MX相;在650℃长期时效过程中有Laves相(Fe2W)和Z相(CrVNbN)析出,Laves相在原奥氏体晶界和板条界析出.钢的硬度随着时效时间的延长先增加后降低.     

一种面心立方合金的流变应力及应变速率敏感性的表象模型及其计算机模拟

在Ｒ．Ｅ．Ｒｅｅｄ－Ｈｉｌｌ提出的体心立方合金塑性变形总流变应力的物理模型的基础上，建立了一种置换式面心立方合金Ｃｕ—３．１ａｔ．％ Ｓｎ的总流变应力的表象模型．此总流变应力由三项组成，即内应力、有效应力及由于动态应变时效所引起的应力．有效应力和应变速率及温度成指数函数关系．动态应变时效应力遵循修正了的Ｈａｒｐｅｒ关系式．内应力则被假定为以和弹性模量同样的规律随温度而改变．将此模型输入计算机进行模拟计算，所得结果和实验数据吻合很好，说明此模型成功地描述了在７７Ｋ至６００Ｋ温度范围内，合金的总流变应力和应变速率敏感性随温度的变化规律．     

高强度铝合金热处理工艺研究

高强度铝合金是多元Al－Si合金，本文在确定最佳成份及铸造工艺条件一定的情况下，研究了热处理工艺对机械性能影响的关系．对该合金经不同的固溶温度，不同的时效温度和时效时间进行了试验研究，结果表明：固溶后采用155±5°×6h时效工艺，合金可获得最佳的机械性能．