形变热处理调控AlCoCrFeNi_(2.1)高熵合金组织及性能

高熵合金因兼具高强度、高韧性、高温力学性能、抗氧化、耐腐蚀等性能,近年来成为材料领域的研究热点.共晶高熵合金结合共晶合金及高熵合金的优点,使得铸造大尺寸构件成为可能.通过冷轧及退火来调控合金的力学性能,采用XRD、SEM、EDS及拉伸试验研究了共晶高熵合金经不同温度退火后组织及力学性能的变化.结果表明:合金经冷轧30%后,抗拉强度得到异常提升,但延伸率骤降.冷轧30%后在800、900、1 000℃退火,组织由部分再结晶逐渐转变为完全再结晶,且晶粒略微长大.800℃退火后存在变形的大晶粒和再结晶的小晶粒,多种强化机制协调作用,使得抗拉强度和延伸率分别为1 272 MPa、12.39%.

形变热处理对Ti-Nb-Zr合金组织及超弹性行为的影响

Ti-Nb-Zr合金具有低弹性模量、高强度以及优异的生物相容性,在生物医用材料领域备受关注。Ti-Nb-Zr合金的超弹性归因于β↔α″相变。综述了Ti-Nb-Zr合金的弹性模量和超弹性的影响因素及变化规律。通过添加合金元素来调整相变温度和滑移临界应力,应力诱发马氏体相变更易发生,β相塑性变形延迟出现,获得更大的相变应变和恢复应变。总结了Ti-Nb-Zr合金的形变热处理与超弹性效应之间的关系和作用机制。冷轧后短时间热处理可以增加位错滑移的临界应力、避免其他相(ω或α相)的生长,保持β相的稳定性、提高合金的恢复应变和超弹性。

形变热处理对Cu-Ni-Si合金组织性能的影响

借助扫描电镜、电子万能试验机、维氏硬度计和数字涡流金属电导仪等研究了冷轧变形量和时效对Cu-Ni-Si合金组织与性能的影响。结果表明:冷轧态合金变形量越大,显微组织中晶粒沿着轧制的方向被拉得越长和越扁。当时效温度或时效时间增加到一定程度时,冷变形晶粒发生了回复再结晶,时效时间继续延长再结晶晶粒逐渐长大。冷轧态合金主要以脆性断裂为主,时效态合金以韧性断裂为主。当冷轧变形量为80.0%及经500℃×1 h时效后合金的综合性能最佳,电导率为46.37%IACS,显微硬度为236.14 HV0.1,抗拉强度为638.24 MPa,屈服强度为581.55 MPa,伸长率为5.77%。

轧制形变热处理对Cu-Ni-Si系合金性能和微结构的影响

对比了Cu-Ni-Si合金二次固溶态(790℃×120 min)和大变形冷轧(98.42%累积变形量)+二次时效态(420℃×480 min)的强度、硬度、导电率等性能的变化规律,分析了两种不同形变热处理工艺状态下合金的显微组织和断口形貌。结果表明:大变形冷轧+二次时效工艺条件下制备的合金平均晶粒尺寸为4.28μm;析出相主要由Cr3Si与Ni2Si构成,平均尺寸分别为65 nm和11 nm,呈弥散分布,且合金内出现大量纳米孪晶。累积大变形产生的形变强化和弥散分布的纳米级析出相形成的析出强化,以及大量纳米孪晶的形成,是Cu-Ni-Si合金力学性能显著提升的主要因素。大变形冷轧+二次时效处理后的合金导电率、硬度、抗拉强度、屈服强度分别为27.2%IACS,HV 231.98,707 MPa,703MPa,较二次固溶态合金分别提升了32.60%,94.67%,204.74%,575.96%。二次固溶态合金断口形貌主要由大而深的韧窝组成,大变形冷轧+二次时效态合金断口形貌主要由小而浅的韧窝组成,数量较多,分布致密。

形变热处理对TC9钛合金组织及拉伸性能的影响

研究了锻造变形量、固溶时效温度等对TC9钛合金锻棒组织和力学性能的影响。结果表明:锻造变形能细化TC9钛合金的β晶粒尺寸、弱化或抑制α微织构的形成,并消除连续的晶界α相;随着锻造变形量从67%增加至92%,原始β晶粒和α微织构平均尺寸分别从420和80μm降低至280和20μm;随固溶温度的升高,板条α相球化成短棒状、等轴α相,随后转变为β相,α相含量逐渐减少和尺寸逐渐减小,β相则表现出相反趋势;随时效温度的升高,板条α相球化的同时β基体上析出针状次生α相。固溶时效处理后,由于板条α相再结晶及β基体上纳米级次生α相弥散析出,合金的屈服强度得到显著提升。

形变热处理工艺(TMTP)对T91钢显微组织的影响

在Gleeble 1500热模拟实验机上采用热压缩实验方法,研究了形变热处理工艺即在奥氏体未再结晶区变形后直接淬火对T91铁素体耐热钢微观组织的影响。结果表明:形变热处理工艺明显优化了T91钢的组织结构,使T91钢的马氏体板条趋于细化,并且能生成更多纳米级碳氮化物颗粒来进一步进行组织强化,从而论述了采用形变热处理工艺来提高铁素体耐热钢耐热温度的可行性。

铝合金形变热处理研究进展及发展趋势

铝合金形变热处理是一种能同时显著提高材料强度和塑性的工艺方法,可以细化铝合金的再结晶晶粒、改善第二相粒子的分布、形状和大小及位错亚结构,提高铝合金的综合性能,因而获得广泛应用.综述了铝合金形变热处理的种类以及其对铝合金晶粒形状和尺寸、析出相粒子组态、静态力学性能和疲劳性能的影响,分析了形变热处理提高铝合金强韧性的机理,并展望了铝合金形变热处理的发展趋势.

形变热处理对Cu-Sn-P合金微观组织及性能的影响

利用光学显微镜、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)技术、万能试验机等分析了轧制和热处理工艺对Cu-Sn-P合金带材晶粒尺寸、晶粒取向、组织分布和性能的影响,并建立了形变热处理工艺-带材微观组织-带材折弯性能之间的联系。结果表明:Cu-Sn-P合金带材先经过70%变形量的冷轧加工,再在650℃下进行走带速度为65 m·min^(-1)连续退火处理后,可将带材的变形加工组织与再结晶组织比例控制在5:1左右,带材的晶粒平均直径为3.5μm,且晶粒大小均匀。随后经15%冷轧变形和230℃保温3 h的低温去应力退火处理后,合金带材抗拉强度达到716 MPa,在垂直于带材轧制方向和平行于轧制方向分别进行180°折弯测试,带材表面在相对弯曲半径R/t≤1.5时均不开裂且无明显大褶皱。

形变热处理对复杂黄铜组织和防腐性能的影响

为了研究复杂黄铜形变热处理-组织结构-电化学性质之间关系,文章利用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜以及电化学测试,观察并研究了复杂黄铜形变热处理前后的组织结构以及电化学性质变化。结果表明:形变量的改变会使复杂黄铜的α晶粒变得更紧密,经过热处理之后,复杂黄铜组织变得更加均匀,并且在晶界处产生的金属间化合物(Cu_(3)Sn)变得更多更大;腐蚀电压和腐蚀电流分别在形变量为7.5%,退火温度为600℃时腐蚀电位最低、在形变量3%,退火温度为550℃时腐蚀电流最大。

热处理对超低碳CrMnN奥氏体不锈钢焊接接头性能的影响

采用等离子弧焊接对QN1804L(下称18Cr)超低碳CrMnN奥氏体不锈钢进行焊接,并对焊接接头分别进行形变热处理和固溶处理。结果表明:焊态下接头组织由奥氏体和铁素体组成,铁素体呈骨架和板条状分布在奥氏体组织中间,焊缝硬度略高于母材的;形变热处理后焊缝组织发生扭曲,晶粒被拉长,焊缝硬度远高于母材的;同时由于形变强化,焊缝强度也明显提高。固溶处理后焊缝中的铁素体在高温转变为奥氏体,未及时转变的呈点状分布,焊缝硬度与母材的基本保持一致;不同热处理后的焊缝均具有较好的耐腐蚀性能。

形变热处理工艺对Cu-Fe-P合金组织与性能的影响

Cu-Fe-P合金凭借优异的综合性能和低廉的制备成本,被广泛应用于集成电路引线框架的制备.随着对材料强度和电导率要求的愈发苛刻,如何进一步提高Cu-Fe-P合金的性能以满足使用要求成为当前的研究重点.本文中从成分设计与工艺优化两方面着手,采用双级变形+时效的形变热处理方法使Cu-3.19Fe-0.024P-0.077Zn合金性能得到显著提高.当合金强度达到477.1 MPa时,维氏硬度达到157.5,电导率保持在51.3%IACS.

7×××系铝合金的形变热处理工艺

7xxx系铝合金作为高强铝合金被广泛应用于航空航天领域。采用形变热处理工艺这一新型加工方法,可以有效提高7xxx系铝合金的力学性能和耐腐蚀性能。文章简要介绍了形变热处理工艺的方法,总结了7xxx系铝合金经过形变热处理工艺加工后合金析出相、力学性能以及耐腐蚀性能的变化情况。通过与传统的T6峰值时效处理对比后发现:经过形变热处理后7xxx系铝合金基体析出相和晶界析出相的种类、尺寸和分布情况有所改善、力学性能和耐腐蚀性能会显著提高并且还会保持良好的塑性。目前,7xxx系铝合金的形变热处理的应用还不是很广泛,但是未来国内外对形变热处理的研究一定会更加具体。

铝合金形变热处理工艺研究进展

综述了过去40年铝合金形变热处理工艺的发展过程和最新的研究动态,介绍了形变热处理对铝合金组织与性能的影响及其在工业上的应用。通过分析铝合金形变热处理工艺研究中存在的一些问题,说明继续深入地开展铝合金形变热处理的试验研究仍然十分必要;而针对具体合金,简化和优化其形变热处理工艺使之能够在工业化生产条件下广泛应用更是当务之急。

铝合金的形变热处理研究进展

回顾了铝合金的形变、热处理强化的研究现状,从研究内容、研究对象以及研究方法三个方面总结了形变热处理近10年来研究发生的变化,并综合论述了当下最新的研究成果;进一步展望了形变热处理未来的发展趋势,得出智能热处理优化技术会大幅度地加快形变热处理工艺在各个领域应用的速度,并且分析了智能化热处理系统领域还有很大提升空间的原因。

形变热处理对Cu-Cr-Zr合金时效组织和性能的影响

通过对Cu-1.0Cr-0.2Zr合金固溶处理、冷轧以及随后的时效处理工艺,研究形变及时效过程对材料力学性能、导电性能及其组织结构的影响规律。结果表明:研究合金具有很强的时效强化效应;时效前的预冷变形能显著提高Cu-1.0Cr-0.2Zr合金的力学性能而保持较高的导电性;在最佳的形变热处理工艺条件下其合金的抗拉强度和屈服强度分别达到了527.0和487.0 MPa,伸长率为12.3%,电导率为82.0%IACS。合金力学性能的提高与电学性能的小幅降低主要是由时效过程的固溶体贫化、基体的回复与再结晶以及新相的析出三个因素控制,其中细小弥散均匀分布的析出相是获得高的力学性能和导电性能的重要影响因素。

Cu-17.0Zn-xCr合金形变热处理

制备了Cu 17.0Zn ,Cu 17.0Zn 0 .15Cr ,Cu 17.0Zn 0 .35Cr,Cu 17.0Zn 0 .5 0Cr 4种合金 (质量分数 ,% ) ,通过合金硬度、电阻率测定和显微组织观察 ,对Cu 17.0Zn xCr合金形变热处理进行了研究。结果表明 :微量Cr能提高Cu Zn合金硬度和再结晶温度 ,Cr对合金性能的影响是通过沉淀强化来实现的 ,快速热轧淬火具有保留加工强化的效果 ,形变热处理还产生了组织强化。

形变热处理对Ti-1023合金组织和性能的影响

在等温变形条件下 ,研究了形变热处理对 Ti- 10 2 3合金显微组织与力学性能的影响。结果表明 :形变热处理对 Ti- 10 2 3合金组织细化及室温强度的提高有一定的作用 ,但这种作用较小。此作用较小的原因与近 β型 Ti- 10 2 3合金水冷时细针状马氏体 α〃析出倾向小及等温变形时位错等晶体缺陷密度较低有关。

超高强度Cu-5.2Ni-1.2Si合金的形变热处理

研究不同形变热处理条件下Cu-5.2Ni-1.2Si合金的性能与显微组织结构,对合金的力学性能和电学性能进行测量,并采用金相显微镜、透射电镜及电子衍射分析其显微组织。结果表明:时效前的冷变形可以加速时效析出过程,在时效初期尤为明显;在450℃时效时该合金的峰时效有3种强化机制:调幅组织强化、析出的第二相粒子强化和有序强化;析出的第二相粒子主要是Ni2Si粒子;采用铸锭—热轧—冷轧(变形量为60%)—时效工艺处理的合金可以得到硬度和导电率的最优组合。

Cu-1.5Ni-0.27Si合金形变热处理

利用力学性能、电学性能测试 ,金相、电镜观察及电子衍射分析研究了不同形变热处理条件下Cu 1.5Ni 0 .2 7Si合金性能与显微组织的关系。结果表明 :该合金经 85 0℃快速热轧淬火后表现为明显的变形组织 ,无动态再结晶现象 ,只有极少量的第二相析出。4 5 0℃时效 4h处理后 ,其显微硬度达到峰值 (HV15 8) ,相对电导率达 4 4 % (IACS)。δ Ni2 Si析出相粒子的平均尺寸约为 15nm ,间距约为 10～ 30nm ,与铜基体存在确定的位向关系 :(110 ) m∥ (2 11) ppt,[110 ]m∥ [32 4 ]ppt。合金经 80 %的冷轧变形后 ,σb、σ0 .2 、显微硬度、延伸率和相对电导率 (IACS)分别达 5 78MPa、5 73MPa、HV 173、3%和 4 1.5 %。合金的强化机制为Orowan位错绕过机制。

形变热处理对用微量Cr合金化的Cu-Zn合金组织性能的影响

用中频熔炼半连续铸锭技术制备了一种成分为Cu-2Zn-0.6Cr的合金,铸锭经热挤压成28 mm×8 mm的条材并进行在线水淬,之后对条材分别实施时效和冷拉变形时效两种处理,冷拉变形量为35%。测试了合金的拉伸力学性能和电学性能,用金相、X射线衍射和电子显微分析研究了不同处理态合金的微观组织结构及其变化。研究结果表明:研究合金有很强的时效强化效应和优良的中温特性;时效前的预泠变形可以显著提高合金的强度,强度增量达到130 MPa;这种合金最佳的形变热处理工艺为在线固溶-35%冷拉变形-450℃下时效4 h,在此条件下合金抗拉强度和屈服强度分别达到467 MPa和390 MPa,延伸率和电导率分别达到20.8%和64.5%IACS。显微组织结构分析结果表明,形变热处理状态的合金力学性能和电学性能由时效过程中的回复再结晶和时效析出两个过程控制,合金的高强度主要来源于预冷变形引起的亚结构强化和Cr粒子的析出强化。