固溶时效处理对不同状态7075铝合金搅拌摩擦焊接头组织和力学性能的影响

对于可热处理强化铝合金,焊后热处理是解决搅拌摩擦焊接头软化和提升力学性能常用的方法之一,对7075-T6与7075-O铝合金接头进行T6(固溶处理+人工时效)处理,研究T6处理对不同材料状态7075铝合金搅拌摩擦焊接头微观组织与力学性能的影响。结果表明,两种接头经T6处理后焊核区均出现不同程度的异常晶粒长大(Abnormal grain growth,AGG),且T6-T6接头AGG区域占比明显高于O-T6接头;力学性能实验表明,T6处理不仅能够有效解决焊态下的接头软化问题,而且能够提升接头整体硬度,两种接头平均硬度均在180 HV以上,其硬度分布均呈直线分布;AGG能够直接影响接头拉伸性能,O-T6接头强度与塑性均明显高于T6-T6接头,强度可达575.5 MPa,伸长率为7.1%。

固溶时效对6061铝合金焊接接头组织和性能的影响

采用脉冲钨极氩弧焊工艺对6 mm厚的6061-T6铝合金板进行焊接试验,对焊态接头和焊后进行530℃×6 h固溶+180℃×3 h人工时效处理的接头组织及性能进行分析。结果表明,焊态接头热影响区的强度显著降低,显微硬度最低为48 HV;固溶时效处理可强化焊接接头,热影响区显微硬度达到80 HV以上。拉伸断口形貌均为韧性断裂特征,与焊态接头相比,固溶时效处理后接头断口的韧窝要浅且细小,塑性变差。固溶时效处理改善了接头热影响区强化相的组织形态,由平衡相β-Mg 2Si转变成与基体保持共格或半共格的β″相或β′相,使其机械性能得以恢复。

固溶与固溶时效热处理对Ti-6Al-4V合金微观组织及力学性能的影响

通过对Ti-6A1-4V钛合金螺栓紧固件的热处理实验,比较分析了固溶及固溶时效热处理对Ti-6A1-4V紧固件的微观组织分布的影响,并通过显微硬度计得到了螺栓紧固件各个位置的显微硬度分布。实验结果表明:Ti-6A1-4V螺栓经过固溶处理后,初生α组织的数量与尺寸减少而针状α组织的数量增多,并且初生α组织出现了即将溶解的状态。经过固溶时效热处理后,等轴状的初生α相组织变成了大晶粒β相的片层组织,组织分布较为均匀。固溶时效件试样的硬度分布更为均匀,固溶时效可以有效地提高螺栓的硬度,从而达到材料的使用要求。

固溶时效后高强高导Cu-Cr-Zr合金的性能与显微组织研究

在测试不同固溶时效阶段Cu-Cr-Zr合金力学性能和导电性能的基础上,采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察了合金的显微组织,发现经过490℃/240min时效处理后合金达到时效强度峰值,强度的提高主要是共格弥散强化相造成。运用Gerold及其推导公式计算了共格强化导致的最大拉伸应力增量(△σcsmax)的范围,同时应用单元体导电模型和马提申定则计算了合金时效时的导电率的增量值范围,与实验数值相比误差较小。说明所建模型能较好的反映时效析出过程中的强度和导电率变化。

固溶时效对高铝青铜组织与性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析和力学性能测试等方法研究了固溶时效对高铝青铜组织与性能的影响。试验结果表明,该高铝青铜随固溶温度升高,晶粒长大,K相和γ2相大量溶解;随时效温度的升高,强化相由部分析出到完全析出,甚至发生共析反应,导致力学性能降低。高铝青铜进行950℃×2h固溶和500℃×5h时效可获得高强韧性β相中均匀分布K相和γ2相的组织,因此该材料在该固溶时效条件下具有较高的综合力学性能。

固溶时效对超高氮奥氏体不锈钢析出行为的影响

用金相法、电镜观察等研究固溶+时效处理过程中超高氮奥氏体不锈钢氮化物及金属间相析出行为。结果表明:在超高氮奥氏体不锈钢中,随850℃等温时间的延长Cr2N析出过程为:沿晶界链条状析出→沿三晶界交汇处胞状析出并伴随少量的晶内析出→逐渐向晶内生长并与晶内析出相连呈层片状布满整个晶面,Cr2N的析出形态多以颗粒状、蠕虫状、层片状、菊花状分布;随着氮化物的析出伴随有σ相析出,这些金属间相多呈片状出现。探讨了各析出物的析出机理;通过析出物形貌TEM观察和选区衍射分析(SAD)确定了氮化物晶体结构及其与基体的位向关系;氮主要是以Cr2N和过饱和间隙原子的形式存在。

TB6钛合金多重固溶时效热处理工艺研究

采用扫描电镜、金相显微镜等分析方法,研究了TB6钛合金锻棒多重固溶时效热处理对显微组织、室温拉伸性能和断裂韧性的影响。结果表明:多重固溶时效热处理可以显著提高合金的塑性和断裂韧度,而对强度的影响不大。随着循环热处理次数的增多,强度、塑性、断裂韧度都是先升高达到峰值后开始下降。强度与断裂韧性均在三重固溶时效热处理时达到最高值,比常规热处理分别提高了9%与30%左右;塑性在双重热处理时达到最高值,比常规热处理提高了40%左右。

固溶时效Mg-4Y-3Nd合金析出相与基体的微观结构

用XRD衍射和透射高分辨HTEM方法分析Mg-4Y-3Nd合金在固溶处理525℃×8 h、时效温度250℃、时效时间16 h状态下的显微组织、析出相的点阵结构和基体点阵常数变化。结果表明:经过固溶时效的Mg-4Y-3Nd合金的显微组织由α-Mg固溶体、析出相Mg24Y5、Mg41Nd5和Mg14Nd2Y组成。析出相在晶内和晶界同时析出,晶内析出相形状为块状或短杆状,呈弥散分布,晶界上析出相呈三角形为链状分布,时效析出相Mg14Nd2Y与基体为半共格界面位相关系。随着析出相的生成,基体的点阵常数变大,同一晶面的衍射角(2θ)减小,晶面间距增大。

固溶时效热处理对A286合金组织演变规律的影响

对A286铁基高温合金进行固溶温度＋时效两段式热处理工艺优化研究。采用固溶热处理制度为930~1020℃/4 h/WC,固溶时间为0~4 h。合金时效研究采用640~790℃/4 h/AC热处理;在时效温度730℃条件下,研究0~16 h时效时间对合金组织及性能的影响。结果表明：随着固溶温度上升和时间延长,合金晶粒尺寸有一定程度长大,但硬度逐渐下降;随着时效温度提高及时间延长,合金的硬度先升高而后降低;在固溶热处理过程中,合金随着固溶处理温度提高及时间的延长,γ＇相回溶入基体;当固溶后的时效温度提高至700℃才析出γ＇强化相;随着时效时间延长,析出的γ＇强化相发生粗化;合金时效γ＇强化相粗化过程符合Ostwald熟化长大规律,计算值与实际值相关系数大于97%;同时,确定了最佳的热处理工艺制度。

Sr变质及固溶时效对铝硅合金组织和性能的影响

考察了Sr变质及固溶时效对铝硅合金组织和性能的影响。结果表明,随Sr量的增加,铝硅合金中共晶硅的形貌由粗大的板片状经过针片状,最后转变成了细小的纤维状。当加入0.04%Sr变质时,合金抗拉强度达到最大值183 MPa;固溶时效处理使得经Sr变质及AlTiB细化处理的铝合金中的共晶硅相发生了粒化,变成更加圆整的形态,并随保温时间延长而粗化。铸造铝硅合金经固溶时效处理后的硬度比铸态有显著提高。535℃×6h固溶+170℃×10h时效时,铝硅合金的硬度值最高可达84.4 HBS。

固溶时效和快速凝固时效对Cu-Cr-Zr-Mg合金时效性能的影响

研究了固溶时效和快速凝固时效工艺对Cu Cr Zr Mg合金的显微组织、硬度和导电率性能的影响。结果表明快速凝固态晶粒比固溶态晶粒细小得多,细晶强化作用显著。合金经920℃×1h固溶和550℃×0.5h时效后,硬度为100HV,导电率达71%IACS;快速凝固和同样的时效条件下,硬度为126HV,导电率达70%IACS。

固溶时效工艺对TC4钛合金冲击性能的影响

应用金相显微镜和冲击试验机研究了固溶时效后TC4钛合金的冲击性能。结果表明,热处理后显微组织主要由α+β相构成,固溶阶段形成的马氏体α″和亚稳态β相将发生分解,转变成稳定的α相和β相。试样经过热处理后组织得到了优化,冲击性能得到了提高,使TC4钛合金的综合性能得到了改善。

固溶时效处理对高强高韧钛合金显微组织与力学性能的影响

对固溶时效处理后的高强高韧钛合金初生α相的体积分数、尺寸,次生α相的体积分数和αs/β相界面密度等显微组织特征进行了定量表征和统计分析,探讨了随着固溶温度的变化,高强高韧钛合金显微组织与其力学性能间的相关性.结果表明:在α+β两相区固溶时效处理,随着固溶温度的升高,合金初生α相的体积分数降低,相尺寸先降低后略有升高,次生α相的体积分数升高,αs/β相界面密度先升高后降低.初生α相的体积分数与伸长率、静力韧度和裂纹形成功正相关,αs/β相界面密度与合金屈服强度成正相关.

高氮不锈钢固溶时效碳氮化物析出相分析

采用物理化学相分析方法研究了高氮奥氏体不锈钢固溶时效后的碳、氮化物析出行为;通过实验确定了高氮钢中析出相的电化学萃取方法,钢中析出相的类型、粒度分布、含量及组成结构式;对于化学性质相似的M23C6和(CrFe)2N1-x,借助于X射线衍射定量的方法测定了M23C6和(CrFe)2N1-x的分量。研究结果表明,氮含量低的0#钢以M23C6型碳化物析出为主,随时效时间的延长,伴随M23C6的析出还有少量(CrFe)2N1-x氮化物析出。氮含量高的1#和2#钢以(CrFe)2N1-x型氮化物析出为主。高氮奥氏体不锈钢中析出物的总量随时效时间的延长而增加。

固溶时效对热轧态QAl10.9-5-5合金组织及性能的影响

采用OM、XRD等分别研究了850~980℃固溶、350~650℃时效工艺对热轧态QAl10.9-5-5合金的显微组织及力学性能的影响。结果表明：随着固溶温度的升高,热轧态QAl10.9-5-5合金中未溶的α、κ相逐步固溶到高温组织中,并在室温组织中以β′相出现,当固溶温度升至925℃时,合金基本为单一均匀的β′相组织,此时硬度达到最大值;在随后的时效过程中,随着时效温度的升高,原子扩散速率加快,细小的κ相不断从β′相中析出,并产生明显的沉淀强化作用;当时效温度为450℃,保温2h时,合金硬度值可达326HB;继续升高时效温度,合金中开始出现大量的α相,从而导致其硬度随之下降。综合比较,热轧态QAl10.9-5-5合金的较佳热处理工艺为925℃×1h固溶、450℃×2h时效。

固溶时效工艺对TC4钛合金组织及性能的影响

采用冷等静压、真空烧结的方法制备TC4钛合金,研究了不同固溶温度和时效温度对TC4钛合金组织及性能的影响。结果表明:冷等静压、真空烧结的方法制备的TC4粉末钛合金的抗拉强度可达852MPa,伸长率为16%;随着固溶温度的提高,钛合金的抗拉强度提高,伸长率降低,而随着时效温度的提高,抗拉强度降低,伸长率提高。在960℃×30min固溶、470℃×4h时效时,合金的抗拉强度达到1078MPa,伸长率达到11%。

固溶时效对TA10钛合金组织与力学性能的影响

研究了固溶时效处理对TA10钛合金棒材组织和性能的影响。结果表明:在890℃相变点以下加热时,随着固溶温度的升高,初生α相含量不断减少,β转变组织逐渐增多,合金强度增加,塑性先升高后降低;当固溶温度超过相变点时,组织形态转变为魏氏组织,合金强度进一步增加,塑性显著降低;本试验得到的较佳固溶时效处理制度为800℃保温30 min,水冷+500℃保温2 h,空冷,可获得良好的组织与性能。

BT14钛合金固溶时效后的显微组织与力学性能

研究BT14合金经固溶淬火时效后的显微组织与力学性能。试验结果表明,在450℃～550℃区间短时间时效,可得到良好的强化效果。随时效时间的延长,材料的硬度和强度升高,达到峰值后转而下降。时效温度越高,时间越长,塑性下降的幅度越大。本试验获得的最佳热处理工艺为:900℃/0.5h,水淬+450℃/4h,空冷。经该工艺处理的试样综合力学性能较好,抗拉强度为1223MPa,伸长率为6.5%。淬火形成的马氏体及亚稳β相在时效过程中分解为细小、弥散的α相和β相,时效期间在初生α相内析出Ti_3Al相,对合金起到了强化作用。

固溶时效处理对AZ91镁合金焊接接头组织性能的影响

为了明确热处理工艺对AZ91镁合金焊接接头组织性能的影响规律,进行了固溶时效处理工艺(T6)优化设计,确定了焊接接头的最佳热处理工艺.热处理后分别采用光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸试验机等对焊接接头的显微组织和力学性能进行了分析.结果表明,固溶处理可以提高焊接接头的抗拉强度与塑性;T6处理使其显微硬度提高,塑性下降,但焊接接头的综合力学性能得到提高.AZ91镁合金固溶处理的最佳工艺条件为420℃×15 h,其抗拉强度为283.22 MPa;最佳时效工艺条件为200℃×10 h,其抗拉强度为300.92 MPa.

2618-Ti铝合金的固溶时效处理及其强韧化

利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和电子拉伸仪等分析和测试了2618-Ti铝合金显微组织和力学性能,确定了该合金的最佳固溶时效处理工艺,探讨了该合金的强韧化机制。结果表明,2618-Ti铝合金的最佳固溶处理工艺参数为540℃固溶处理30 min;最佳时效处理工艺参数为190℃时效处理16 h。2618-Ti铝合金固溶处理后的抗拉强度明显高于同状态下的2618铝合金,但伸长率明显下降;经过时效处理后,该合金的抗拉强度和伸长率都略高于同状态的2618铝合金。2618-Ti铝合金的室温强化是时效析出相、弥散Al3Ti相和Al18Mg3Ti2相综合作用的结果;2618-Ti铝合金室温伸长率比2618铝合金的更高的原因是弥散Al3Ti相晶粒细化作用的结果。