电弧增材制造GH4169合金均匀化热处理组织特征、力学性能和蠕变性能研究

为深入探究电弧增材制造GH4169合金热处理组织特征,针对不同热处理工艺对GH4169合金组织及相的影响开展研究,以确定最佳的均匀化热处理工艺。采用电弧熔丝增材制造技术成形GH4169合金试块,研究不同均匀化热处理温度下试样微观组织和力学性能的变化。结果显示,随着均匀化温度的提升,Laves相逐渐溶解至完全溶解,试样组织逐渐变得均匀。当均匀化温度升至1 100℃时,Laves相完全溶解,试样水平方向和垂直方向均为等轴晶,组织各向异性消除。经过1 100℃均匀化处理再进行固溶+双时效处理,材料强度明显提升,相比沉积态增加50%,且材料的蠕变性能远高于锻件标准。研究表明,通过控制均匀化热处理温度和后续的热处理工艺,能有效提升电弧增材制造GH4169合金的力学性能和蠕变性能。对于优化电弧增材制造GH4169合金的工艺参数,提高其综合性能具有重要意义。

均匀化热处理对电弧增材制造GH4169合金组织影响

采用电弧增材制造工艺成形GH4169合金,研究了不同均匀化工艺条件对沉积态GH4169合金微观组织的影响。研究结果显示:当均匀化热处理温度为1 120℃时,随着保温时间的延长,沉积态柱状晶逐渐转变为等轴晶,平均晶粒尺寸呈逐渐长大趋势,Laves相体积分数逐渐减小,在保温90 min后,平均晶粒尺寸长大至178.9μm, Laves相完全溶解;当均匀化热处理保温时间为1 h时,随着热处理温度的升高,晶粒平均尺寸逐渐长大,Laves相体积分数逐渐减小,在热处理温度为1 200℃时,Laves相体积分数降低至0.64%,平均晶粒尺寸长大至170.35μm,此时沉积态柱状晶已完全转化为等轴晶。最终确定均匀化热处理参数为:热处理温度1 120℃,保温时间90 min。

高强铝合金均匀化热处理

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针微区分析研究了电磁半连续铸造Al Zn Mg Cu合金铸态和均匀化态的显微组织和成分分布,确定了均匀化处理的过烧温度;研究了铸锭均匀化动力学,导出了均匀化动力学方程。根据实验及计算结果,得出最佳均匀化处理工艺为450℃退火24h。

2D70耐热铝合金显微组织均匀化热处理

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析、差示扫描量热、X射线物相分析研究2D70耐热铝合金半连续铸锭的结晶相及合理的均匀化热处理制度。结果表明:合金半连续铸锭中枝晶偏析严重,存在大量非平衡共晶相,其成分为α(Al)+θ(Al2Cu)+S(Al2CuMg),其初始熔化温度为505.4℃;在530℃温度以下进行均匀化时,合金中的难溶相Al7Cu2Fe、Al7Cu4Ni、Al9FeNi含量基本没有变化;合金合理的均匀化热处理制度为(490℃,16 h)+(520℃,16 h)。

变形铝合金均匀化热处理的应用现状与研究进展

均匀化热处理是变形铝合金生产工艺中重要的工序,对产品的质量影响很大。介绍了变形铝合金均匀化热处理的基本原理和微观组织变化,论述了均匀化热处理的应用现状,研究进展及与国外先进技术的差距。

5059高镁铝合金均匀化热处理工艺

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、示差扫描量热(DSC)、X线衍射(XRD)等技术研究新型高镁装甲铝合金5059的均匀化热处理工艺及其微观组织演变,并根据Shewman扩散理论及菲克扩散定律研究合金铸锭的均匀化动力学。研究结果表明:5059铝合金铸锭枝晶偏析严重,大量非平衡β(Al3Mg2)和Al6Mn共晶相在晶界处呈连续网状分布;合金经均匀化处理后,非平衡共晶发生回溶,并伴随大量弥散β(Al3Mg2)相粒子的析出;随着均匀化温度的提高和保温时间的延长,合金中的非平衡共晶相回溶效果越好,合金元素扩散越充分,合金在460℃时开始发生过烧。综合实验观测及均匀化动力学方程计算结果,得到合金的最佳均匀化热处理工艺如下:均匀化温度为450℃,保温时间为24 h。

6082铝合金铸锭均匀化热处理工艺研究

对6082铝合金铸锭样品进行均匀化热处理,并通过力学性能测试、金相显微镜观察等技术手段,研究了均匀化热处理的加热、保温、冷却等工艺参数对合金组织和力学性能的影响规律。结果表明:均匀化热处理能明显减少或消除6082铝合金铸锭的晶内与晶间偏析,使非平衡相溶解,合金组织均匀性提高,有效改善合金的后续挤压加工及热处理性能。使合金获得最佳综合力学性能的均匀化热处理工艺为:"550℃×保温2h"+"575℃×保温3.5h",强风冷却至200℃后再水冷。

2519铝合金的均匀化热处理

本文采用差热扫描分析(DSC)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等研究了2519铝合金铸态及不同工艺均匀化处理后的显微组织结构和合金元素分布状况。结果表明:合金铸态组织的成分偏析严重,合金元素Cu、Fe多偏聚于晶界处,形成Al2Cu和Al7Cu2Fe共晶相;最佳均匀化温度是530℃,时间是12.15 h。在这种情况下,共晶相Al2Cu溶解充分,溶入晶内基体中的Cu元素浓度最高;在530℃下进行均匀化处理,合金也表现出最佳的力学性能。本文结果为工艺提供了依据与参考。

LD31铝合金高温均匀化热处理工艺研究

本文研究了ＬＤ３１铝合金铸锭在５９０℃高温下的均匀化热处理工艺，采用金相法分析了均匀化热处理后的微观组织航第二相含量，并将它与传统的均匀化热处理工艺进行了对比。结果表明：在５９０℃保温２小时后水冷的高温短时均匀化热处理工艺不仅可获得最的均匀化效果，而且因均匀化时间较短而显著地降低能源消耗。工厂试验表明；该工艺不会产生过烧现象，可取代５６０℃保温６－８小时统计的均匀化热处理工艺。

均匀化热处理及其冷却速度对镍基 GH141 合金热塑性的影响

研究了均匀化热处理时保温后的冷却速度对ＧＨ１４１合金热塑性的影响·研究结果表明，冷却方式显著影响均匀化热处理效果·保温后缓冷过程中析出大尺寸、方形γ′粒子，超过了位错与γ′粒子交互作用方式的临界尺寸，合金变形时位错以Ｏｒｏｗａｎ机制绕过γ′粒子，从而使合金变形抗力降低，热塑性提高·

均匀化热处理工艺对体育器材用新型镁合金性能的影响

采用不同的均匀化温度和时间对Mg-3Al-1Zn-0.5Ti-0.3V体育器材用新型镁合金进行了热处理,并进行了拉伸性能和冲击性能的测试与分析。结果表明,当均匀化温度从350℃增大到450℃（均匀化时间12 h）或均匀化时间从6 h增大到14 h（均匀化温度425℃）时,合金的强度和冲击吸收功均先增大后减小。均匀化热处理温度和时间分别优选为425℃、12 h。

均匀化热处理对Al-Mg-Sc铝合金铸锭微观组织和性能的影响

采用DSC差热试验方法和电镜能谱仪等检测手段,对不同温度均匀化退火后合金铸态组织和硬度进行观察和分析。结果表明:Al-Mg-Sc合金铸锭中的初生相主要为分布在晶粒内部的Al3(Sc,Zr,Ti)相与分布在晶界处的Al3Mg2相。采用较高温度470℃均匀化退火时,合金的加热应保持较低的加热速率,或者采用二级以上均匀化热处理工艺。在470℃均匀化退火时,在加热2h内硬度下降明显,保温时间延长,硬度下降变得缓慢。

连续式铝圆锭均匀化热处理线

介绍了奥地利荷威奇工程公司(Hertwich Engneering)制造的连续式均匀化热处理线的主要特点,并与国内 广泛采用的批次式均匀化热处理线进行了对比,提出应用中存在的问题和解决方法。

6005A铝合金铸棒均匀化热处理工艺研究

利用金相显微镜、扫描电镜等检测方法对目前的6005A铝合金铸棒均匀化热处理工艺效果进行评价,并提出了改进方向,最终确定采用空冷+强风冷+水冷的三级冷却方式以及延长第二级均匀化时间的新工艺。结果表明:新工艺下铸棒中心部位枝晶网络的消除更为彻底、AlFeSi相转变程度更大,相比原工艺处理效果大大提高。

高铍青铜铸锭均匀化热处理炉的精准控温验证

铍青铜带材的生产中铸锭首先要经过均匀化加热后热轧,高铍青铜铸锭的最佳加热温度为790℃左右。宁夏中色新材料有限公司的均匀化热处理炉设计控温精度为±5℃,对于实际控温精度需要生产实验验证。本文随机在现场选取铸锭,按实际生产的情况,从装炉开始到升温加热、保温直至完成均匀化后出炉热轧,利用预先安装在铸锭内部的热电偶,测量铸锭不同部位的温度并加以分析。实验结果表明,整根铸锭的温差在5℃范围以内,炉温可以精准控制在785~795℃,满足均热炉温控精度要求。

Al-Zn-Mg-Cu合金大规格铸锭及其均匀化热处理后的显微组织

采用光电直读、金相观察、SEM、EDS、DSC和物相定量分析等方法,分析合金铸锭化学成分偏析程度,观察合金组织形态及不同均匀化热处理后合金铸锭结晶相的回溶,并定量分析残留相的面积分数。结果表明,Al-Zn-Mg-Cu合金大规格铸锭组织主要由树枝状α-Al相、枝晶间低熔点非平衡共晶相以及棒状析出相组成;合金铸态中主合金元素含量在铸锭厚度方向上T/4处最高。铸锭在470℃时保温48 h后组织中仍存在有较多的未溶S相(Al2CuMg相);在470℃均匀化保温24 h后,S相的面积分数变化不大。采用高温480℃/24 h均匀化热处理的均匀化效果好于470℃/48 h,合金铸锭中的S相面积分数由0.21%降低至0.04%。

均匀化热处理对8030铝合金力学和导电性能的影响

实验研究均匀化热处理对8030铝合金力学和导电性能的影响。实验结果表明随着均匀化温度不断提高,抗拉强度和硬度先上升后下降,延伸率和导电率先下降后上身升,得到综合性能最好是510℃;在510℃,随着热处理时间提高,抗拉强度和硬度先上升后下降,延伸率导电率先下降后上升,在Cu为0.3wt%,在510℃下均匀化退火24 h得到最好的综合性能,抗拉强度168.7 MPa,延伸率13.6%,硬度69.3 HV,导电率60.6 IACS。

均匀化处理对激光选区熔化GH3536和GH4169合金组织和显微硬度的影响

GH3536和GH4169镍基高温合金常用来制造航空发动机等热端部件。采用激光选区熔化(selective laser melting,SLM)最优工艺参数制备GH3536和GH4169合金试样,研究不同均匀化温度和保温时间对两种合金组织演变、平均晶粒尺寸和性能的影响,利用OM、SEM、EDS等方法表征其缺陷特征和微观组织,利用维氏硬度仪测试合金的显微硬度。结果表明:成形态GH3536合金中存在更多缺陷,包括气孔、裂纹和未熔合;成形态GH4169合金中只存在气孔。均匀化处理使合金熔池消失,使晶粒长大成为等轴晶。GH3536合金晶界和晶内有M_(23)C_(6)析出,GH4169合金晶界和晶内有NbC析出,随着均匀化温度升高,析出物明显减少。GH3536合金的平均晶粒尺寸从1130℃,1 h的48.5μm增大到1250℃,4 h的100.9μm,增大了106.8%;GH4169的平均晶粒尺寸从1080℃,1 h时的57μm增大到1200℃,4 h时的87.4μm,增加了53.3%。GH3536合金经过均匀化处理后显微硬度下降明显,由原来262HV下降到180~190HV;与之相反,GH4169合金经过均匀化处理后硬度提高,显微硬度均保持在430~450HV之间,明显高于成形态试样的313HV。

7449高强韧铝合金均匀化热处理及微观组织演变

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能谱分析(EDS)、差示扫描量热(DSC)、X射线物相分析(XRD)研究了7449高纯高强韧铝合金均匀化热处理制度及其微观组织演变。结果表明:7449合金铸锭组织存在枝晶偏析,Zn,Cu原子沿晶界偏析严重,非平衡共晶相沿晶界呈连续网状分布,共晶相组成为α(Al)+Mg(AlZnCu)2四元相,初始回溶温度为477℃;合金经不同均匀化热处理后,非平衡共晶相发生回溶,且析出弥散分布的Al3Zr粒子。研究了不同的均匀化热处理制度对7449合金微观组织的影响,均匀化热处理温度越高,合金非平衡共晶相回溶效果越好,合金经(440℃/12 h)+(470℃/24 h)均匀化热处理后第二相回溶充分,且析出弥散的Al3Zr粒子,抑制后续加工和固溶处理过程中的再结晶。最终确定合金合理的均匀化热处理制度为(440℃/12 h)+(470℃/24 h)。

2219铝合金铸锭均匀化热处理工艺

通过对常规铸造与超声铸造2219铝合金铸锭进行分级均匀化处理,利用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等方法分析对比了其铸态与均匀化态的成分及显微组织。结果表明:超声铸造工艺的采用可以显著降低铝熔体枝晶和成分偏析程度,并达到细化晶粒的效果;由于铸造组织晶界处存在Al_2Cu非平衡相的偏聚,导致合金元素Cu、Mn、Fe在组织内分布不均匀。经455℃×20 h+530℃×20 h均匀化处理后,2219铝合金组织中的非平衡相(Al_2Cu)逐渐溶解,但是合金中难溶AlCuMn、AlCuMnFe相的含量基本没有变化;且超声铸锭均匀化程度更高。