固溶处理和时效处理对A356铝合金性能的影响及较优处理温度确定

目的揭示A356铸造铝合金不同固溶处理温度与合金硬度之间的关系,详细分析A356铸造铝合金在不同温度时效处理过程中原子尺度下组织结构的演变规律。方法采用4种固溶处理工艺(525℃×5 h、550℃×5 h、575℃×5 h和600℃×5 h),并借助金相显微镜、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope)、能谱仪(Energy Dispersive Spectrometry)、高分辨透射电子显微镜(High-Resolution Transmission Electron Microscopy)和背散射电子显微技术(Electron Backscatter Diffraction)等现代分析检测手段对汽车转向节用A356铸造铝合金进行微观组织分析。结果在550℃下进行5 h的固溶处理后,α相中溶入了较多的Mg2Si和Si晶体,出现固溶强化现象,A356铝合金的硬度达到93HV。随着时效温度提高至200℃,α相中的硅原子和镁原子发生扩散现象,并在间隙、位错处汇聚,导致系统能量下降,回火硬度急剧上升,硬度也相应增加,材料的维氏强度达到了峰值113HV。随着人工时效处理温度继续升高,硬度呈现出持续变弱的态势,表明合金内部的共格关系逐渐遭到破坏,析出强化效果减弱。结论A356铝合金在550℃固溶处理5 h后进行200℃时效处理,硬度达到峰值113HV,随后时效温度升高,硬度逐渐减弱,表明共格关系逐渐遭到破坏,析出强化效果减弱;经550℃固溶处理后,200℃时效1 h可获取A356铝合金的最佳性能,为获取高质量的A356汽车转向节铸件提供了重要的科学依据。

固溶处理冷却介质温度对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金时效组织及硬度的影响

以高稀土含量Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr镁合金为研究对象利用SEM、EBSD和硬度等测试方法,研究不同固溶处理参数下,固溶处理冷却介质温度对合金时效组织和硬度的影响规律。试验结果表明,合金在520℃×24h固溶处理条件下,其冷却介质温度对硬度及组织的影响最为显著,随着固溶冷却介质温度降低,硬度值逐渐增大。同时,固溶冷却介质温度越低,点状Mg5(Gd,Y)相和片层相在时效中析出的数量越多。当固溶冷却介质温度较高时,时效过程中则以针状Mg5(Gd,Y)相析出为主且层错相析出较少。此外,由于在低温或短时固溶处理下,合金的晶粒尺寸变化较小,在后续时效过程中细晶强化作用高于析出强化,所以合金的固溶冷却介质温度对时效组织及硬度影响较弱。

固溶工艺对镍基单晶高温合金初熔温度的影响

固溶处理是消除镍基单晶高温合金凝固偏析的重要手段,而进行固溶处理的前提是具备合适的固溶窗口。随合金的发展,固溶窗口逐渐变窄,从而加大了固溶处理的难度。由于固溶窗口为动态窗口,其上限的初熔温度会随合金内部γ′相及共晶的溶解而提高,因此开展固溶工艺对合金初熔温度影响机制的研究具有重要意义。然而,目前缺乏不同固溶工艺对合金初熔温度影响机制及作用机理的相关研究。本文采用电子显微学为研究手段,对比研究了阶段式和连续式固溶处理对初熔温度的影响规律。研究发现,固溶处理会促进合金的均匀化行为,而均匀化程度随固溶工艺中高温下保温时间的延长而增加;均匀化效果越好的样品,其初熔温度提升更大,但是均匀化效果越好的合金内部也存在较多由“柯肯达尔效应”所诱发形成的固溶微孔。

固溶时效处理对TA10钛合金组织与力学性能的影响

选取TA10钛合金棒材,对其固溶时效热处理,随后使用光学显微镜、扫描电子显微镜研究其组织与力学性能的关系,结果表明:合金经固溶处理后,金相组织由初生α相和β转变组织组成,其中β转变组织由细小的次生α′相和残余β组成,此时组织为典型的双态组织,经时效处理后,会形成细小的次生αs相,时效温度越高αs相越细小;合金经固溶处理后,其抗拉强度为510 MPa,屈服强度为395 MPa,延伸率为23%,时效处理,使其强度增大,塑性降低,随着时效温度升高,趋势相同;仅经固溶处理后,合金的拉伸断口形貌是以等轴状的韧窝为主,断口形貌主要由韧窝构成,当合金再经时效处理后,断口微观形貌中会出现二次裂纹,当时效温度继续增大,断口微观形貌中出现明显的撕裂棱。

固溶处理对不同环境介质中2205双相不锈钢摩擦磨损行为的影响

对2205双相不锈钢施加不同的固溶温度进行热处理,研究其在不同环境介质中的摩擦磨损性能。通过对磨损表面的观察,分析了不同环境介质与固溶温度对2205双相不锈钢磨损机制、磨损体积与摩擦系数的影响。研究结果表明,在干摩擦条件下,磨损机制包括黏着、磨粒和疲劳磨损,磨损体积与固溶温度呈正相关,即随着固溶温度的升高,磨损体积也增加。最大磨损体积出现在1120℃,而最小磨损体积出现在1000℃,表明了最轻的表面损伤和最佳的耐磨性。在3.5%NaCl溶液和去离子水中实现最小磨损体积的最佳固溶温度分别是1000℃和1160℃。在去离子水中,磨损机制包括黏着、轻微磨粒和疲劳磨损。在NaCl溶液中,主要的磨损机制是黏着磨损和腐蚀磨损,并伴随轻微的磨粒磨损和疲劳磨损。

固溶时效温度对TB6钛合金棒材组织及力学性能的影响

内容导读经高温锻造+低温锻造+高温锻造工艺锻造生产的TB6钛合金棒材,采用不同的固溶时效温度对合金棒材进行热处理实验,研究了不同固溶时效温度对棒材显微组织、室温拉伸性能及断裂韧性(K_(1C))的影响。结果表明:时效温度一定时,随着固溶温度的升高,合金棒材显微组织中的αp相含量降低,αs相含量增加;棒材的强度升高,塑性降低,断裂韧性(K_(1C))降低。固溶温度一定时,随时效温度的升高,合金棒材显微组织中的αp相含量相差不大,αs相尺寸增大;棒材的强度降低,塑性升高,断裂韧性(K_(1C))升高。时效处理后亚稳β相析出细小弥散的αs相可以明显提高TB6合金棒材的强度,这种强化效果会随着αs相含量的减少及尺寸的增加而减弱;但粗化的αs相可以改善合金棒材的断裂韧性(K_(1C))和塑性。

固溶处理温度对双相不锈钢在硫酸介质中腐蚀磨损行为的影响

采用销环式腐蚀磨损试验机研究了固溶处理的双相不锈钢在１０％Ｈ２ＳＯ４中的腐蚀磨损行为．腐蚀磨损率－载荷关系曲线表明：较高温度固溶的双相不锈钢在低载荷下的耐腐蚀磨损性比低温固溶的优，而在高载荷下却恰恰相反；阴极保护下（－６００ｍＶ，ＳＣＥ）具有同样的关系．扫描电镜观察证实，高温固溶处理产生大量铁素体而导致高载下出现脆性剥落是其耐腐蚀磨损性变坏的原因．

固溶处理温度对Fe-14Mn-0.22C减振合金阻尼性能的影响

研究了Fe-Mn基减振合金的减振机制,并深入分析了固溶处理温度对Fe-14Mn-0.22C减振合金阻尼性能的影响,研究结果表明,该合金在固溶处理时,发生了γ→ε转变,固溶处理温度越高,γ→ε转变生成的马氏体越多,合金的阻尼性能随固溶处理温度的升高而升高,在1000℃时,合金的阻尼性能达到最大值,随温度的进一步升高,阻尼性能反而恶化了,主要因为在1200℃时马氏体粗化严重。

固溶处理冷却速度对6061Al/SiC_p复合材料阻尼特性的影响

采用喷射共沉积方法制备 6 0 6 1Al SiCp 金属基复合材料 (MMC) ,研究了固溶处理的冷却制度对其阻尼性能的影响。结果表明 :热处理状态不同的材料 ,常温下阻尼基本无差异 ,高温下阻尼则显著不同 ,超过 16 0℃后 ,所有试样的阻尼能力均接近或超过 1× 10 - 2 以上 ;适当选用冷却能力比水强的冷却介质可获得更高的阻尼性能 ,但阻尼能力与冷却速度并不存在线性关系。在本文的试验范围内 ,内耗的应变振幅效应不明显。位错阻尼机制和高温下的位错及界面阻尼机制对这种材料的阻尼性能起主要作用。

固溶处理温度对0Cr12Mn5Ni4Mo3Al钢的相和组织的影响

通过对0Cr12Mn5Ni4Mo3Al钢进行1000℃、1050℃及1100℃的固溶处理试验,探讨了固溶处理温度对0Cr12Mn5Ni4Mo3Al钢的相和组织的影响规律,确定了制备某型飞机上的高压无扩口导管钢材的最佳固溶处理温度.

固溶处理温度对2507双相不锈钢组织结构及耐蚀性能的影响

【目的】现代工业的飞速发展对双相不锈钢的使用要求越来越高,为扩大2507双相不锈钢(DSS2507)的实际应用,本研究探讨固溶处理温度对DSS2507组织结构、硬度及耐蚀性能的影响。【方法】通过定量金相法及硬度法研究固溶处理温度对DSS2507显微组织结构以及硬度的影响;通过电化学实验分析固溶处理温度对DSS2507抗腐蚀能力的影响。【结果】随着固溶处理温度的上升,铁素体α相含量增多而奥氏体γ相含量减少,固溶处理温度为1 050~1 100℃时可使钢中铁素体相跟奥氏体相的比例达到1∶1。固溶处理温度为1 000~1 050℃时DSS2507的硬度降低;但固溶处理温度从1 050℃升高到1 200℃时,其硬度又逐渐升高。另外,随着固溶处理温度从1 000℃升高到1 200℃,DSS2507的耐均匀腐蚀和点蚀性能先增强后减弱,1 050℃处理的DSS2507抗电化学腐蚀性能最优。【结论】固溶处理温度为1 050~1 100℃时可以使DSS2507两相比例达到1∶1,经1 050℃固溶处理的DSS2507抗电化学腐蚀性能最优。

固溶处理冷却速度对1420合金性能的影响

研究了固溶处理冷却速度对1420合金抗拉伸性能及抗蚀性能的影响.固溶处理采用4种不同的介质冷却,时效后在拉伸试验机上测试试样的强度和塑性,利用恒电位仪测试试样的阳极极化曲线,评价其抗电化学腐蚀的能力,利用电子显微镜分析合金的显微组织.研究表明:降低固溶冷却速度可提高合金的抗电化学腐蚀性能,合金基体中析出的δ′相数量减少,尺寸增大;固溶处理时采用油冷介质冷却可以获得最佳的拉伸性能.

固溶处理温度对Al-6.5Si-0.8Ti-0.5In-0.5Mg合金风机叶片性能的影响

固溶处理温度对铝合金制品性能有重要影响。采用不同温度对Al-6.5Si-0.8Ti-0.5In-0.5Mg合金风机叶片进行固溶处理,并进行了力学性能和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明,随固溶处理温度从510℃提高至570℃,叶片的力学性能和耐腐蚀性能均先提高后下降;与510℃相比,550℃固溶处理时叶片的抗拉强度增加25%,屈服强度增加58%,断后伸长率增加6%,腐蚀电位正移192 mV,腐蚀电流密度减小48%。叶片的固溶处理温度优选为550℃。

固溶处理的冷却对S32750双相不锈钢组织和力学性能的影响

对尺寸为30 mm×30 mm×300 mm的S32750双相不锈钢试样进行了1 070℃保温1.5 h、随后分别炉冷、空冷、5×10~5 Pa氮气冷却、油冷和水冷的固溶处理。检测了试样的显微组织和力学性能。结果表明:在真空炉中炉冷固溶处理的S32750钢中出现了脆性相,影响钢的冲击性能;当以大于空冷的速度冷却后,钢为两相组织,并且随着冷却速度的进一步增大,钢的冲击韧度也缓慢增加,但抗拉强度和屈服强度随冷却速度增大的变化不明显。

304不锈钢薄壁管焊接生产在线固溶处理工艺

钢带经逐级卷板加工、焊接而制成钢管,因前期加工硬化导致钢管硬度增大,从而会显著影响管件的二次成形加工.文中通过在304不锈钢管生产线搭建在线固溶处理试验平台,研究了固溶温度、固溶冷却条件及固溶保护气种类对304不锈钢管焊缝和母材微观组织及性能的影响.结果表明,在试验温度范围内,提高固溶温度会使热影响区和母材晶粒度增大,促进碳化物固溶于奥氏体晶粒,明显降低热影响区和母材的硬度.焊缝区沿奥氏体晶界分布的铁素体部分溶解,晶粒尺寸增大程度较小,因此焊缝区的硬度略有降低;而调整冷却条件对焊缝及母材的硬度影响不大;在氩气作为固溶保护气时,调节固溶参数,管件母材平均硬度可降低至188.7 HV,与未固溶时相比降低了11.0%.在氢气作为保护气时,平均硬度可降低至182.7 HV,与未固溶时相比降低了13.8%.通过显微组织观察,硬度、扩口和压扁力学性能测试,在两种保护气条件下固溶处理的管件均满足国家标准.

固溶温度和冷却方式对转子用改型IN617合金晶粒尺寸及碳化物的影响

研究了不同固溶处理温度和冷却方式对转子用改型IN617合金晶粒尺寸及碳化物的影响。结果表明,随着固溶处理温度的升高,M_(23)C_6和M_6C先后回溶到基体中,且固溶温度高于1180℃时,细小的MC也可回溶。当晶界M_6C完全回溶到基体中后,失去钉扎作用的晶粒在高于1140℃的温度保温时会快速长大。固溶处理后较慢的冷速会使得晶界析出连续的碳化物,从而影响材料的力学性能。

不同固溶处理温度下的FeMnSiCrNi合金的微观组织分析

利用金相显微镜、X射线衍射仪和力学测试等手段研究了Fe30Mn6Si4Cr5Ni形状记忆合金在不同固溶处理温度的金相组织和形状记忆机制。试验结果表明，形状恢复率随着固溶处理温度的升高而提高，固溶处理温度约为1000℃时达到最大值，随后恢复率随着固溶处理温度的进一步升高而降低。研究结果还表明，形变过程中产生的形变孪晶是铁基合金形状记忆效应产生的来源之一。

固溶温度和冷却速率对TC21钛合金组织和力学性能的影响

采用OM和高分辨率DIL805A/D相变仪研究了固溶温度和冷却速率对TC21钛合金组织和性能的影响,并对试样进行了显微硬度测试。结果表明:TC21合金随固溶温度升高,初生α相明显减少直至消失,同时晶粒长大,合金显微硬度值也增加。随冷却速率的增加,合金显微组织中晶内α片层厚度减小,同时α束域的形态也发生了变化;当冷却速率达到5℃/s时,合金发生马氏体相变,合金显微硬度也随冷却速率升高而增加。

恢复热处理固溶温度对DD11单晶合金组织及持久性能的影响

为修复单晶合金涡轮叶片退化组织及提高其持久性能,对一种第二代镍基单晶合金DD11进行1070℃/3000h长期时效处理后再进行恢复热处理,研究了恢复热处理工艺中固溶温度对DD11单晶合金组织和持久寿命的影响。结果表明:恢复热处理可以有效消除长期时效处理试样中粗大γ′相组织并恢复其体积含量,使合金的组织和持久寿命恢复到完全热处理状态。

2.1GPa级18%Ni由未再结晶固溶处理引起的高韧性化和B含量的的关系

在18%Ni马氏体时效钢中添加B,随着其添加量的增加逆变奥氏体的再结晶温度上升。这是由于B的添加,回复的进行向时间增长的一侧移动,而由于回复延迟的缘故,随后发生的再结晶也受到抑制。B的添加虽然抑制了回复·再结晶的进行,但是如果添加0.0020%B,经过1123K高温段的未再结晶固溶处理,则在原γ晶界上形成粗大的硼化物,导致了韧性降低的热脆化现象的产生。为了避免热脆,通过未再结晶固溶处理实现钢的高韧性化而添加的的B量最好控制在0.0010%左右。