时效处理对(FeNiCoCr)_(90)Al_5Ti_5高熵合金L1_2型析出相及力学性能的影响

析出相形态和相稳定性对于调控合金力学性能至关重要。采用低速球磨+热压烧结法制备(FeNiCoCr)_(90)Al_(5)Ti_(5)高熵合金,研究高温(1150℃)和中温(850℃)时效处理对合金析出相类型、形貌、分布及力学性能的影响。结果表明:所制备合金压缩应变量达47%,屈服强度和极限抗压强度分别为948 MPa和1684 MPa,高强度源于晶内L1_(2)结构纳米析出相的强化作用。850℃时效10 h后L1_(2)析出相长大为尺寸超过10μm的等轴晶粒,且部分转变为薄片状HCP结构η相,导致合金屈服强度和极限抗压强度降低。1150℃时效2 h后晶内纳米L1_(2)析出相完全回溶,导致合金屈服强度和极限抗压强度急剧降低。

非等温时效对含银Al-Mg-Si合金多层摩擦表面显微组织和腐蚀行为的影响

研究非等温时效对添加不同银含量Al-Mg-Si合金多层摩擦表面显微组织和腐蚀行为的影响。通过在耗材棒横截面上钻孔的方式添加4%、8%和13%(质量分数)的银。采用光学显微镜和电子显微镜研究涂层的显微组织,采用显微硬度和拉伸实验研究涂层的力学性能,采用电化学测试研究样品的耐腐蚀性。结果表明,随着银添加量从4%(质量分数)增加到13%(质量分数),摩擦堆焊表面层的晶粒尺寸从(1.5±0.3)μm减小到(1.0±0.3)μm。铝基体中的溶质银能够加速Al-Mg-Si合金的析出动力学。经非等温时效处理后,含银涂层的屈服强度和抗拉强度分别比不含银涂层高50.6%和43.5%。经非等温时效处理后,材料的腐蚀电流密度降低,含银和不含银样品的耐腐蚀性均提高,含银涂层的耐蚀性比无银镀层提高了96.5%。

人工时效处理对体育器材焊接用Al-6Si-2Cu-Fe合金组织与性能的影响

Al-Si-Cu铝合金广泛应用于体育器材中取代铁制零件,该合金的力学特性是其应用中重要的参考依据,其中Al-6Si-2Cu-Fe作为代表合金之一,不同的热处理状态会显著影响合金的显微组织与力学性能,为此,文中研究了不同人工时效处理方式对Al-6Si-2Cu-Fe合金的影响。按先后顺序对合金进行了3种不同的时效处理,分别是预时效、单级时效和双级时效。通过硬度测试、拉伸测试、冲击试验、金相观察和扫描电子显微镜能谱分析进行表征。结果表明,由于时效处理的不同,相组成和形态微结构存在差异,每种处理的差异可以在析出相的显微组织形态中观察到,各析出相包括弥散的、圆形和针状等形态,这些相结构显著影响了合金的力学性能。测试结果显示,单级时效处理获得了最高的硬度和抗拉强度,其分别为160.16 HB和201.45 MPa;预时效处理的冲击韧性最高,其吸收能量为18.55 J。

基于机器学习嵌接有限元的蠕变时效成形全过程形性演变预测

针对蠕变时效成形中存在的蠕变变形和时效强化动态交互耦合作用导致成形精度难以准确预测和控制问题,提出了一种基于机器学习的方法来预测蠕变时效过程中的形性演变。利用单向拉伸蠕变时效实验数据训练神经网络(NN)模型,用以描述蠕变时效本构关系。对比统一本构模型、反向传播NN(BPNN)模型、粒子群优化BPNN(PSO-BPNN)模型、遗传算法优化BPNN(GA-BPNN)模型对形性演变的预测效果,发现GA-BPNN和PSO-BPNN模型分别对蠕变应变和屈服强度具有较高的拟合精度。通过子程序将NN模型与有限元程序嵌接,实现了蠕变时效成形全过程的模拟,预测了铝合金板材蠕变变形和屈服强度的演变。针对回弹,相较于统一本构模型26.5%的误差,GA-BPNN模型的预测精度有较大提高,误差仅为5.1%。证明了采用机器学习的方法探寻蠕变时效本构关系并通过BPNN模型嵌接有限元模拟实现形性演变精确预测具有可行性。

豪克能技术在梁类结构件断裂焊修中的应用

采用二氧化碳气体保护焊对人为切断的方钢管进行焊接修复。利用豪克能技术对焊趾及焊趾附近区域进行处理,经盲孔法检测后,可判断处理区域均为明显的压应力分布。通过焊接试件力学性能测试,证明豪克能处理能够在不使焊缝区域延伸率下降的前提下提高焊缝区域的抗拉强度,且在高应力拉伸疲劳试验中能够使试件疲劳强度提升约1倍。

时效强化X-750镍基合金低周疲劳性能计算及寿命预测

研究了核反应堆堆内弹簧用0Cr15Ni70Ti3AlNb(X-750)镍基合金材料时效强化状态下在室温至650℃范围内的低周疲劳性能,并采用Manson-Coffin和郑修麟本构关系式对疲劳性能数据进行了计算和分析。结果表明:与M-C经典关系式相比,在室温、350、500和650℃条件下,郑修麟关系式获得了更高的拟合一致性,采用该关系式对X-750合金疲劳寿命的预测精度相对更高。

时效对冷轧6201铝合金硬度及导电性能的影响

采用重力铸造方法制备了高Mg、Si含量的6201(Al-0.81Mg-0.79Si)合金。经550℃×1 h固溶处理、水淬、室温3道次82.6%压下量轧制后,在130℃合金再经不同时间(8~48 h)的时效处理,考察冷轧后低温时效对合金微观组织、硬度和导电性的影响。结果表明,固溶处理导致合金元素溶于基体产生晶格畸变,硬度明显增加、导电率急剧下降。轧制产生高密度位错和非平衡空位,诱导纳米析出相形成,硬度急剧增加、导电率稍有下降。130℃×8 h时效加速了高密度共格纳米析出相析出,达到峰值时效,合金硬度最大,导电性显著提高。24 h及更长时间时效,导致析出相偏聚,非共格析出相形成,产生过时效和析出饱和,合金硬度显著下降直至保持不变。随时效时间的延长,位错、空位等缺陷持续湮灭,合金的导电性持续增加。

时效温度对Ti-22Al-25Nb合金棒材力学性能的影响

时效温度是影响Ti-22Al-25Nb合金力学性能的重要因素。采用单因素变量法研究了时效温度对Ti-22Al-25Nb合金棒材拉伸性能的影响。结果表明,在800~850℃温度范围内时效,800℃时效的Ti-22Al-25Nb合金棒材,强度高,塑性低,850℃时效的Ti-22Al-25Nb合金棒材的强度低,塑性高。820℃时效的棒材的强度和塑性获得最佳匹配,综合考虑合金棒材的强度与塑性,试验范围内的最佳时效温度为820℃。

镍铝化物增强摩擦堆焊Al-Cu-Mg合金基复合涂层的非等温时效行为

本文研究了镍铝化物对Al-Cu-Mg合金非等温时效行为的影响。对经非等温时效处理的含镍铝化物Al-Cu-Mg合金的组织、力学性能和耐蚀性进行了评价。结果表明,在Al-Cu-Mg基体中加入1.5 wt%Ni后,Al-Cu-Mg基体中镍铝化物的存在使析出物由S-Al_(2)CuMg转变为θ-Al_(2)Cu。在非等温时效过程中,达到最大力学性能的非等温时效处理温度由250℃转变为300℃。与170℃等温人工时效处理相比,经非等温时效处理的含镍铝化物Al-Cu-Mg合金的最大硬度和力学性能均提高了9%。含镍铝化物试样在300℃时达到最大硬度和抗剪强度,分别为HV0.1(143.4±6.4)和(298.6±9.6)MPa。非等温时效处理后,与AA2024铝合金基体和不含镍铝化物涂层相比,含镍涂层的腐蚀电流强度分别降低了约58%和49%。与传统的人工时效处理相比,经非等温时效处理的含镍铝涂层的腐蚀电流降低了16.7%。

时效热处理对新型节镍双相不锈钢组织及性能的影响

研究了时效温度对新型节镍双相不锈钢组织及性能的影响规律。结果表明:新型节镍双相不锈钢在650~850℃时效30 min可提高材料的抗拉强度、屈强比,降低材料的屈服强度、伸长率、冲击功、铁素体含量和硬度;700℃是新型节镍双相不锈钢的析出最敏感温度,新型节镍双相不锈钢在700℃时效30 min时晶界、晶内均有碳化物析出。新型节镍双相不锈钢应避开在650~850℃长时间使用。

7×××系铝合金时效处理工艺的研究进展

概括了7×××系高强铝合金的时效热处理工艺,重点分析了T6时效、双级时效、RRA时效、双峰时效以及非等温时效等时效热处理工艺对7×××系铝合金微观组织和性能的影响以及强化机理,并评述了针对具体牌号的7×××铝合金在不同的时效制度下析出相演变以及性能(强度、伸长率、耐腐蚀性等)规律,阐述了时效热处理在7×××铝合金强化及耐腐蚀性能方面研究的不足以及实际应用中存在的问题,提出了未来时效热处理工艺研究重点和方向,为7×××系铝合金时效工艺在实际生产中的应用提供参考。

时效工艺对Cu-Cr-Zr合金带材性能和析出动力学的影响

通过固溶−冷轧−时效工艺制备Cu−1.0Cr−0.1Zr合金带材,研究时效工艺对合金导电率、力学性能和微观结构的影响,并进行析出动力学分析。结果表明,Cu−1.0Cr−0.1Zr合金在430℃时效180 min后获得最佳综合性能,导电率为85.86%IACS,硬度为HV 176.54,抗拉强度为552 MPa。对于在430℃时效的样品,当时效时间从30 min增加到180 min时,细小的fcc-Cr和Cu8Zr3析出相的尺寸从~5 nm长大到~8 nm,且析出相与铜基体的关系由共格转变为半共格。同时,还观察到bcc-Cr相的棒状和球状粗大颗粒(≥300 nm)。此外,建立合金在不同时效温度下的析出动力学方程,绘制等温转变TTT曲线,通过计算获得合金的析出激活能为65 kJ/mol。

首钢长钢热轧带肋钢筋时效研究及应用

通过对首钢长钢微合金化生产的HRB400E热轧带肋钢筋自然时效3 d、20 d后的屈服强度进行检测,发现采用该工艺生产的钢筋屈服强度呈下降规律,为确保用户在进场检验时获得合格钢筋,首钢长钢的内控标准要求出厂的热轧带肋钢筋屈服强度下限高于430 MPa。

高强Al-Cu-Li-X铝锂合金2A97三级时效工艺及性能研究

以新型高强A l-Cu-L i-X铝锂合金2A97为研究对象,通过拉伸试验研究两种三级时效工艺及其改型工艺对合金性能的影响。结果表明,含有δ′相二次析出过程的三级时效和含有δ′相回溶过程的三级时效处理合金的强度和塑性达到T6峰值时效水平,三级时效改型工艺由于增加变形使前者合金的强度升高,塑性降低,使后者的强度显著提高。三级时效和单级时效合金的主要显微组织有δ′相、θ″/θ′相和T1相。三级时效改型工艺由于增加变形促进δ′相析出和δ′相回溶,同时变形促进T1相析出,从而改变了主要强化相δ′相和T1相的数量。

淬火析出对Al-Zn-Mg-Cu合金时效行为的影响(英文)

采用硬度测试、光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)和差示扫描量热法(DSC)研究淬火和时效(T6、T7、RRA)对Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织的影响。研究发现水淬合金经T6时效后的硬度最高。T7和RRA时效后样品的淬火敏感性相当,较T6时效的高1.2%。TEM观察表明,合金的淬火敏感性主要是由缓慢冷却时非均匀析出引起的。大量η相在再结晶晶粒内的Al3Zr弥散粒子和(亚)晶界上形核,而S和T相在有高密度位错和缺陷的亚结构区生成。时效后,平衡η相周围的η'相更加粗大。经T6、T7、RRA处理后,这些析出相的尺寸和形貌呈现出不同的特征。DSC结果与TEM观察结果一致。T6态的DSC曲线和T7、RRA态的不同,反映了不同的微观组织。

形变及时效对AZ91镁合金组织和力学性能的影响

通过对均匀化退火后的AZ91镁合金热挤压以及随后的时效处理,分析了形变及时效过程对材料组织与性能的影响.结果表明:AZ91镁合金在320和380℃挤压时发生了动态再结晶,组织比铸态细化,力学性能大幅度提高;随后的时效处理进一步提高了挤压镁合金的力学性能.经380℃挤压及200℃,10 h的时效处理后,其抗拉强度σ_b可达357 MPa,延伸率δ达到8%.

振动时效机理研究

通过分析、对比热时效和振动时效两种时效机理 ,揭示两者在调整宏观残余应力上的本质是类同的 ,都是通过塑性变形减少金属残余弹性应变从而达到宏观残余应力的释放 ,只是产生塑性变形所用手段不同。同时从两种时效时金属内部组织的不同变化 :热时效减少晶格畸变、振动时效使金属组织进一步细化 ,位错密度增加 ,揭示振动时效与热时效在工件尺寸稳定性方面的差异。最后得出结论 :在许多场合振动时效和热时效同样可行且振动时效的尺寸稳定性。

Al-Cu合金应力时效的动力学研究

对Al-Cu合金分别进行不同的单级和“双级”应力时效处理,结合电阻率测量和透射电子显微镜两种手段,研究了外加应力对于片状析出物析出动力学和择优取向效应的影响。结果表明:在较低温度下时效,相对电阻率在时效初期时出现了较小的上升,说明外加应力对Al-Cu合金的片状GP区有促进作用。在较高温度下时效,相对电阻率没有出现上升阶段,但其下降幅度明显降低,说明外加应力对θ″相的析出动力学也有影响。不同温度下的“双级”时效处理结果表明:外加应力对时效初期择优取向的影响作用要强于对时效后期择优取向的。用扩散理论证明:在共格片状相析出时,扩散系数呈现出明显的各向异性,从而形成了观察到的择优取向效应。

二次回归再时效对Al-Zn-Mg-Cu组织、强度及剥蚀性能的影响(英文)

采用硬度、拉伸和剥落腐蚀测试手段,结合透射电镜和扫描电镜观察以及能谱分析,研究二次回归再时效对组织、力学和剥蚀性能的影响。二次回归再时效处理保持了类似一次回归再时效处理的晶内析出相,得到比T76过时效更粗大且离散的晶界析出相。与T76相比,二次回归再时效处理的晶界析出相具有更高的铜含量和更低的锌含量。因此,二次回归再时效处理保持了一次回归再时效处理的强度,同时得到了比T76过时效处理更高的剥蚀抗力。

含铼镍基单晶高温合金阶段时效过程中γ/γ′相的微观组织形貌与化学成分(英文)

利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和扫描透射电子显微镜(STEM)研究了含铼镍基单晶高温合金经二次时效处理后的γ/γ′相微观组织结构。实验所用单晶体用悬浮区熔法(FZ)制备。结果表明:二次时效后合金中有方形和球形γ′相析出,方形γ′相的尺寸随着二次时效时间的延长先增大后减小;合金元素Re、Co和Cr严重偏聚于γ相中,而Ni和Al则偏聚于γ′相中。并借助JMatPro热力学计算软件分析了实验现象。