热处理时效时间对激光增材制造Al-Mg-Sc-Zr合金拉伸性能的影响研究

目的研究热处理时效时间对激光增材制造Al-Mg-Sc-Zr合金微观组织与拉伸性能的影响,揭示微观组织与力学性能的内在关联机制。方法采用控制单一变量的试验方法进行时效热处理,设定保温温度为325℃,冷却方式为空冷,在不同保温时间(2、4、6、8 h)下进行组织与性能共通性及差异性分析。结果经325℃时效热处理4 h后,在激光增材制造Al-Mg-Sc-Zr高强铝合金中形成了Al_(3)Sc、Al_(3)(Sc,Zr)析出相,抗拉强度达到最大值486 MPa,相较于未热处理,提升了21.8%,随着保温时间的进一步延长,析出相的高温停留时间变长,组织形核长大,Al_(3)Sc、Al_(3)(Sc,Zr)强化相尺寸明显增大,最大尺寸可达0.6μm。结论随着时效时间的延长,沉积道次间重熔边界逐渐不明显,热处理有助于Al_(3)Sc、Al_(3)(Sc,Zr)析出相的形成,而保温时间过长则容易导致析出相尺寸粗大,合理的热处理保温时间可以改善激光增材制造Al-Mg-Sc-Zr合金微观组织与力学性能。

腹腔镜手术后预处理时效性对器械清洗质量的影响

目的:研究腹腔镜术后预处理时效性对器械清洗质量的影响。方法:随机抽取我院腹腔镜手术后400件污染手术器械分为对照组与实验组各200件,对照组术后30min内对手术器械进行预处理,实验组术后30~60min间对手术器械进行预处理,分析两组手术器械进行预处理后在不同评估标准下的清洗合格率蛋白残留情况、血液残留情况、灭菌合格率、差异。结果:预处理后,实验组经肉眼观察的清洗合格率、10倍光源放大镜观察的清洗合格率与经细菌学检测的灭菌合格率均显著高于对照组(P<0.05);预处理后,实验组蛋白残留阴性率及血压残留阳性率均显著低于对照组(P<0.05)。结论:腹腔镜手术后尽早对相关手术器械进行预处理有助于彻底清洗器械残留污物,能够提高器械清洗质量。

堆取料机台车架机械振动时效代替热处理时效工艺研究

选择台车架进行热时效、振动时效的大量对比试验,从焊接钢结构件的整体性能方面进行考虑,分析两种时效方式的数据,并优化振动时效工艺,力求在台车架上应用振动时效替代热时效工艺,降低台车架制造成本、缩短制造周期,并在公司其它结构件去应力方面进行推广应用。

热处理时效温度对3J1材料力学性能的影响

Ni36CrTiAl(3J1)弹性合金是一种用于仪器仪表中的材料,对该合金进行不同热处理工艺的研究,获得该合金满意的力学性能。

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。

贝氏体钢时效处理富Cu团簇析出特点及其第一性原理计算

研究低碳贝氏体钢(15Cr12CuSiMoMn)时效处理过程中富Cu团簇的析出演变特点,并基于第一性原理计算,采用特殊准随机结构(Special quasirandom structures,SQS)、Solid-State Nudged Elastic Band(SSNEB)方法构建Fe-Cu二元体系的无序固溶体结构模型,模拟计算相变能量路径,分析并表征析出相析出演变规律与模拟计算之间的相互联系。结果表明,实验钢在指定温度(500℃)进行时效热处理,时效处理各阶段实验钢中弥散析出约2.6~53 nm的富Cu团簇,以共格、非共格状态存在于基体中,经模拟计算,BCC-Cu向9R-Cu转变过程中需在开始阶段克服8.9 meV的能垒,之后从9R-Cu向孪晶FCC-Cu+9R-Cu结构转变过程中需要克服4.9 meV的能垒,非稳态BCC富Cu团簇与稳定态的FCC Cu之间具有0.14 eV/atom的形成能差,当Cu含量超过21.6%(原子分数)后,富Cu团簇从BCC结构不断向稳定的纯FCC-Cu结构演变。从能量角度分析了富Cu团簇析出倾向,解释了富Cu团簇的析出惯序,有利于优化贝氏体组织,为含Cu贝氏体沉淀钢的深入研究及相关领域的开发拓展提供理论参考依据。

冷变形及时效处理对Cu-0.3Zr-0.2Cr合金组织与性能的影响

采用真空熔炼法制备Cu-0.3Zr-0.2Cr合金,将其热锻后在900℃进行固溶处理,随后进行轧制量30%与60%的冷轧处理,之后再对合金进行(400~550℃,0~360 min)的时效处理;对时效处理后合金进行性能测试及显微组织观察。结果表明:固溶后的合金再经过60%的冷轧+450℃时效120 min后拥有较好的性能,硬度可达179HV,抗拉强度为467 MPa,导电率为88.5%IACS,伸长率为12.1%,此时合金主要存在Copper织构;在450℃时效360 min后合金的主要织构转变为Brass织构,织构的转变对合金的延展性有一定的影响;时效处理后,基体析出大量纳米尺寸的Cr相,这导致合金的强度与导电率大幅升高。

冷加工和时效处理对Sanicro 25钢组织和蠕变性能的影响

在冷加工的基础上,对Sanicro 25奥氏体耐热钢进行700℃高温时效处理。研究了冷加工和时效处理对Sanicro 25钢的组织形貌、第二相析出和力学性能的影响。结果表明:随着时效时间的增加,冷加工态Sanicro 25钢的奥氏体晶粒的大小和形状趋向均匀;且有M23C6相不断析出,由晶界析出转移到晶内析出,数量越来越多。不同冷加工和时效处理后,Sanicro 25钢中有包裹状或片状NbCrN相析出。随着冷加工量的增加,Sanicro 25钢晶粒变得更细小,且晶粒内部出现了孪晶,硬度也呈上升趋势;未时效的Sanicro 25钢的最小蠕变速率不断减小,蠕变性能不断增强;而经过3000 h时效后,最小蠕变速率不断增大,导致其蠕变性能逐渐降低。

预时效热处理对新型近β医用Ti-10Mo-6Zr-4Sn-3Nb合金组织演变和力学性能的影响

研究了预时效对一种近β型Ti-10Mo-6Zr-4Sn-3Nb(Ti-B12)医用钛合金组织演变和力学性能的影响。结果表明,在325、425℃分别预时效0.5~8.0 h后,在β母相中均匀析出了大量的椭球状等温ω相。随着预时效温度的升高和时间的延长,ω相的尺寸逐渐增大,而密度则逐渐减小。基于等温ω过渡相辅助α相形核与细化作用,在较低的预时效温度和较短的时间下可获得密度更高、尺寸更细小且弥散分布的次生α相。此外,经预时效后,通过显著细化次生α相的尺寸和提高α相的析出密度,强度得到了明显提升,并获得了较好的塑性。然而,当将预时效时间增加至一定值时,强化效应变得不再明显。

时效处理对Fe-Ni基奥氏体合金耐点蚀性能的影响

针对Fe-Ni基奥氏体合金在740℃时效处理后的析出相随时效时间的演变进行探究;并通过电化学腐蚀试验以及Mott-Schottky分析,研究了时效处理对合金耐腐蚀性能的影响。结果表明:740℃时效处理可以促进γ′沉淀强化相[Ni_(3)(Al,Ti)]在合金中的析出;随时效时间的增加,γ′析出相的密度和尺寸增加;同时,时效处理会增加合金表面点缺陷数量,降低合金钝化膜致密性,从而导致合金耐点蚀性降低;通过恒电位阳极极化处理能够有效降低合金表面点缺陷数量,提高合金耐点蚀性。

预拉伸和时效处理对挤压态Mg-Gd合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、万能拉伸试验机等研究了不同预拉伸量(0%、5%、10%)及时效处理对挤压态Mg-4Gd合金组织和力学性能的影响。结果表明:增加预拉伸量会增加时效过程中形成的具有不规则多面体结构及Gd含量相对较低的第二相的数量,其尺寸随时效时间的延长而增加。当预拉伸量从0%增加至5%和10%时,合金的强度不断增加,但增幅逐渐减小,伸长率先迅速下降后趋于稳定。预拉伸处理与时效处理相结合可提高合金的强度但降低了伸长率,其中预拉伸10%合金在峰时效工艺下的屈服强度提高至136.29 MPa、抗拉强度提高至241.48 MPa、伸长率则降低至12.49%。与预拉伸处理相比,时效处理后合金的硬化能力和加工硬化指数值降低。合金的加工硬化率主要受预拉伸工艺的影响,但可通过后续时效处理进行有效控制。

时效处理对GH105组织和硬度的影响

高温合金叶片在使用过程中发生组织过热会严重影响其使用性能,本文在950℃~1250℃对GH105镍基高温合金进行热处理,研究不同加热温度下组织演变和性能变化规律,根据时效处理后样品的金相组织、碳化物形貌和硬度测量,发现随试验温度升高,硬度先下降、后上升,晶粒有长大趋势,γ′相和晶界碳化物逐渐溶解。1050℃时晶界碳化物明显溶解,并有细小的γ′相析出,1150℃以上时碳化物M_(23)C_(6)相完全溶解。此研究可作为GH105合金叶片过热组织判定依据,对提升装备修理质量和使用可靠性具有一定指导作用。

基于固溶时效热处理的7A09铝合金硬度和强度关系的研究

7A09铝合金作为一种典型的可变形超高强铝合金被广泛应用于航空航天和汽车制造领域,是新一代运载火箭钣金件主材料之一。通过室温拉伸试验和硬度测试,对2种不同厚度规格的7A09铝合金板材在不同固溶温度和人工时效温度下经过热处理后的硬度、抗拉强度和延伸率进行分析对比,获得了7A09铝合金板材的固溶温度和时效温度范围,确定了不同固溶-时效条件下硬度和抗拉强度的对应关系,并通过生产试验进行了验证,结果表明:获得的硬度和抗拉强度关系曲线较为准确,对于非承力运载火箭钣金件,可通过硬度检测代替抗拉强度检测以确定性能指标是否合格,缩短检测周期,降低制造成本。

铸铝转向节固溶与时效处理中的组织演变规律

对A365铸造铝合金转向节铸件进行不同保温时间的固溶处理及时效处理,观察随时间变化试样的组织变化情况和演变规律。结果表明,当固溶温度为540℃,固溶时间为4 h时,基体中的共晶硅分布最为均匀,且形状分布多为粒状,此时共晶硅的平均尺寸及面积分数处于较高水平,可使材料性能有所提高。当时效温度为175℃时,随着时效处理时间的增加,共晶硅的尺寸、形状、分布等均得以优化。在1~3 h内,随时间增加,共晶硅的占比不断提高而晶粒尺寸不断细化,A356铝合金的硬度不断提高,达到了完整T6状态的水平。

Al-8.9Zn-2.0Mg-1.8Cu合金固溶及时效处理过程中组织性能演变研究

固溶处理可使7xxx系合金获得过饱和固溶体,并在时效阶段析出强化相,最终获得高的综合性能。本试验研究了Al-8.9Zn-2.0Mg-1.8Cu合金在固溶及时效处理过程中的组织及力学性能演变,并在此基础上确定了优选的固溶和时效处理制度。研究结果表明:470℃~480℃固溶处理1h后,合金中的Mg(Zn,Cu,Al)_2相完全回溶,仅有富Fe相残留;延长470℃固溶处理时间,富Fe相无明显变化,合金拉伸性能基本相当。合金适宜的固溶处理制度为475℃/1h。单级时效过程中,随着时效时间的延长,合金硬度初期迅速升高,后期表现平稳,整体上呈现出升高的趋势;单级时效温度越高,其初期增长越快,数值也更大。合金强度的演变规律与硬度类似。随着时效时间的延长,电导率呈现升高的趋势;时效温度越高,电导率越大。120℃时效时,随时效时间延长,合金的晶内析出相的尺寸增大,析出相尺寸分布范围变宽,主要析出相由时效初期的GPⅠ区、GPⅡ区和η'相转变为GPⅡ区、η'相和η相。适宜的峰时效制度确定为120℃/48h。

时效处理对Ni-Ti-La合金微结构、相变及力学性能的影响

时效处理是调节合金微结构,影响合金性能的有效方法。用实验的方法分析了Ni-Ti-La合金的微结构,研究了合金的相变行为,测定了合金的维氏硬度。实验结果表明,用La元素替代Ni元素形成的Ti_(50)Ni_(49.5)La_(0.5)合金,经时效处理后合金由NiTi基体、NiLa沉淀相和Ti_(2)Ni沉淀相组成,并且沉淀相的数量随着时效温度升高而减少,合金在加热和冷却的过程中均为一步相变B2↔B19',合金相变开始温度随时效温度的升高而增大,合金的硬度随时效温度的升高而增大。用La元素替代Ti元素形成的Ti_(49.5)Ni_(50)La_(0.5)合金,经时效处理后合金由NiTi基体、NiLa沉淀相组成,并且沉淀相的数量随时效温度的升高而增加,合金在加热和冷却的过程中呈现一步相变B2↔B19',相变开始温度随时效温度的升高而增大,合金的维氏硬度随时效温度的升高而减小。时效处理对Ti_(50)Ni_(49.5)La_(0.5)合金和Ti_(49.5)Ni_(50)La_(0.5)合金的微结构产生了影响,进而影响了合金的相变行为和力学性能。

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。

高、低温时效处理对6xxx系铝合金性能的影响

通过系统检测和对不同时效制度下的试样进行化学成分分析、晶粒组织观察以及强度、延伸率、硬度、电导率和晶间腐蚀性能测试,研究时效工艺对6xxx系铝合金显微组织和性能的影响规律。结果表明,随着时效时间的延长和时效温度的升高,合金基体内部的强化相析出数量增多,尺寸增大,且分布密度也相应提高;合金的强度和硬度先升高后降低;电导率则随时效时间的延长而增大。6xxx系铝合金抗晶间腐蚀性能良好,但随着时效时间的延长,抗晶间腐蚀性逐渐变差,直至达到峰值时效后再增强。

电弧增材制造Mg-5Gd-2Y-0.4Zr合金直接时效处理下的力学性能研究

电弧增材制造(WAAM)技术制备的中低稀土含量镁合金有望通过直接时效处理即可获得优异的力学性能。采用电弧增材制造技术制备Mg-5Gd-2Y-0.4Zr合金,并对其微观组织和直接时效处理的力学性能进行研究。结果表明:沉积态合金具有晶粒尺寸细小(≤26μm)、基体内合金元素含量高以及晶间第二相少的特征。经过200℃×128h直接时效热处理后,合金的硬度从(63.3±2.2)HV_(0.3)提升至(85.1±2.1)HV_(0.3),达到固溶时效态硬度的95.6%;合金的抗拉强度、屈服强度也分别由(217.3±2.8)MPa、(91.0±7.7)MPa提升至(240.3±1.6)MPa、(130.9±2.5)MPa。Mg-5Gd-2Y-0.4Zr合金力学性能的显著提升,展现出直接时效处理的显著强化作用。

固溶及时效处理对ZL205A合金腐蚀性能的影响

首先对ZL205A合金进行了固溶及不同温度的时效处理,随后对其进行了NaCl溶液浸泡腐蚀试验和电化学腐蚀试验。采用扫描电镜、透射电镜和能谱仪分析观察了合金热处理后的微观组织和析出相形貌以及腐蚀后的腐蚀形貌和化学成分,分析了合金的腐蚀机理。结果表明:合理的热处理制度能够使合金中析出针状θ相并呈网状分布在晶界上,随着时效温度的升高,析出相粗化并发生团聚,185℃时效后合金中出现了贫Cu区无沉淀析出带(PFZ)。铸态ZL205A合金在NaCl溶液中容易发生点蚀,热处理后点蚀速率大幅度降低,这是因为PFZ和θ相粗化能够显著减弱合金的腐蚀电流密度并阻断点蚀通道,因此提高了ZL205A合金的耐腐蚀性能。双级固溶(530℃×2 h+540℃×13 h)及185℃时效5 h后能够使合金获得优异的耐腐蚀性能。