Al-Li-Cu-Mg-Zr合金的时效动力学

本文对Al-Li-Cu-Mg-Zr合金进行了不同的时效处理,测定了合金在时效过程中的硬度变化,并进行了显微组织分析。结果表明,提高时效温度和采用形变热处理工艺可以加速合金的时效过程。

热处理对塑料模具钢NAK80组织、硬度和时效动力学的影响

试验了830~910℃固溶处理和480~540℃时效对Φ20 mm NAK80塑料模具钢(/%:0.15C,0.30Si,1.50Mn,3.00Ni,1.00Cu,1.00Al,0.30Mo,0.30Cr)组织和硬度的影响,并对其时效动力学行为进行了研究。结果表明,890℃固溶处理后,NAK80钢组织由板条马氏体和粒状贝氏体组成,HRC硬度值达到42.4,经过500℃保温4 h的时效处理后,该钢的组织为回火屈氏体和析出相,其HRC硬度值可达45.5。利用JMA方程得到480℃和500℃时效时的Avrami指数n分别为2.20和1.63,表观激活能为96.787 J/mol。

HSLA100钢的时效动力学

采用硬度法、透射电镜等方法研究了ＨＳＬＡ１００钢的时效动力学，结果表明，ε－Ｃｕ的析出动力学可用Ａｖｒａｍｉ方程来描述，时效过程表征激活能为１４０ｋＪ／ｍｏｌ，ε－Ｃｕ的粗化长大符合Ｏｓｔｗａｌｄ机制。

00Cr13Ni7M04C04W2Ti马氏体时效钢的时效动力学研究

研究用马氏体时效不锈钢(%:0.007C、13.44Cr、7.47Ni、4.1 5Mo、4.21Co、1.84W、0.12Ti)由15kg真空感应炉熔炼和真空自耗炉重熔精炼而成。试验得出经1100℃1h固溶处理的φ12mm轧制试样450～550℃时效硬化曲线,分析了该钢的时效硬化指数和激活能。结果表明,00Cr13Ni7Mo4Co4W2Ti钢的时效析出相为六方结构的条状R-相(Co-Cr-Mo金属间化合物),其尺寸为10～30mm,R-相的析出动力学可用Arrhenius方程描述,低于525℃时效存在预沉淀现象,并且时效硬化指数随时效温度升高而增加,时效过程表观激活能为156.8kJ/mol。

Sn对Al-Si-Mg系合金的时效动力学分析

Sn对Al-Si-Mg系合金的时效过程产生明显的影响,合金中加入Sn,若不进行时效处理,Sn作为夹杂降低合金的力学性能;若合金进行时效处理,Sn抑制Mg2Si沉淀相的聚集、长大,使其弥散分布,因而合金的力学性能有较大幅度的提高。运用Pashley时效动力学模型解释了Al-Si-Mg系合金的时效行为。用Lomer公式,通过计算,Al-Si-Mg系合金中加入微量元素Sn后,合金中的过剩空位浓度约为基体中过剩空位浓度的1/200,正是Sn与空位的较高结合能,抑制了Mg2Si沉淀相的粗大。

二次枝晶臂间距对A357合金时效动力学的影响

采用硬度计和光学显微镜对试样进行硬度测试和金相组织分析,研究了二次枝晶臂间距对A357合金时效动力学的影响。研究发现,在相同的条件下,随着A357合金试样二次枝晶臂间距的增大,固溶处理后达到的硬度值减小,而合金试样的时效硬度峰值推迟出现;通过对时效处理实验结果进行回归分析和量纲分析,得到时效硬度的数学模型,并验证了该模型的有效性。

室温停留对7475铝合金人工时效动力学的影响

人工时效前的室温停留,会对7475铝合金的人工时效产生一定的影响。通过电导率的测量,说明自然时效时由于GP区的弥散析出,导致样品的电导率持续下降;长时间室温停留后再进行人工时效时,由于GP区的形成,夺取一部分空位,使溶质原子扩散的驱动力减小,析出反应的表观激活能变大,电导率始终低于淬火后直接进行人工时效的样品。通过JMAK方程处理了所得数据,计算出重要的时效动力学参数tC和n,并说明了各自的影响因素。

大气熔炼制备Cu-Cr-Ti合金时效动力学研究

采用大气熔炼制备了Cu-Cr和Cu-Cr-Ti合金铸坯,经热轧-固溶-冷轧-时效工序制备了厚1.5 mm的带材,研究了Ti元素添加和时效处理对试验合金的影响。结果表明,相比于Cu-Cr二元合金,Cu-Cr-Ti合金不但能够保持较高的导电性能,Ti元素的添加显著加快了Cu-Cr合金时效硬化响应速度,明显提高了合金的时效硬化效果,峰值时效(400℃×8 h)态Cu-Cr-Ti合金的维氏硬度125 HV,抗拉强度517 MPa,对应的电导率71.2%IACS;此外,通过导电率与析出相体积分数关系的分析,确定了不同温度下时效的相变动力学Avrami经验方程和电导率方程,并绘制了两种合金的TTT曲线。

人工神经网络在7175高强铝合金时效动力学研究中的应用

用人工神经网络方法研究了形变、固溶时间对７１７５高强铝合金时效动力学的影响．研究结果可用于寻找适台于７１７５铝合金的最佳热处理工艺．

Bi对AZ91镁合金时效析出动力学过程的影响

实验合金中 Bi的加入量为 0 .5%～ 2 % ,合金在 SF61 % /CO2 混合气体保护下熔炼 ,通入氩气精炼后在预热至 2 50°C的金属型中浇铸成 2 30 mm× 40 mm× 2 0 mm的板状试样 ,浇铸温度 72 0°C.将铸态试样经过固溶处理 (42 0°C,1 2 h)后 ,在 2 0 0°C进行时效 .实验结果表明 ,Bi的加入延长了合金的时效进程 ,有效地抑制了时效组织中非连续析出相的形成 ,促进了连续沉淀相的析出 .电子束微区分析 (EDAX)和透射电镜 (TEM)研究表明 ,Bi的加入使 AZ91合金中形成了组成较复杂的连续析出相 Mg17(Al,Bi) 12 ,该析出相与基体之间具有复杂的半共格位向关系 ,提高了强化相的热稳定性 ,从而有助于合金高温力学性能的改善 .

利用FR内耗峰对高锰奥氏体合金钢高温时效动力学过程的研究

采用内耗方法分析了高锰奥氏体合金钢在720℃时效不同时间MC型碳化物析出动力学过程。结果表明,随着时效时间增加,其在652 K左右出现的FR内耗峰强逐渐降低且峰宽变窄。证明了时效过程固溶于奥氏体间隙中的C发生了重新分配,碳化物不断析出导致基体合金含量降低。基于720℃时效不同时间FR内耗峰峰强变化,并结合JMA方程证明了在720℃时效过程中,间隙C原子与奥氏体基体中固溶合金原子形成的碳化物以缺陷为核心形核长大。基于内耗分析结果,通过理论计算分析奥氏体合金钢中碳化物(MC型)时效析出过程,可见通过FR峰峰强变化可分析高锰奥氏体合金钢中碳化物析出动力学。

电场对2E12铝合金时效微观组织和动力学的影响

通过示差扫描量热法(DSC)、透射电镜(TEM)和电阻率测量方法研究电场处理对2E12铝合金时效微观组织和时效动力学的影响。研究结果表明:预变形190℃时效5 h处理的2E12铝合金样品时效过程中施加电场能使促进后续时效进程,使DSC曲线中S相析出放热峰的峰值温度降低15℃,最大相变速率增加75%,相变完成所需时间减少20%。施加电场能使铝空位形成能降低26%,增加铝空位的浓度,从而导致预变形2E12铝合金样品时效过程中在位错线上形核的S′相粒子体积分数和尺寸更大。这些粒子阻碍了基体内位错密度由于回复而降低的过程,使得样品在时效处理后保持较高密度的位错。位错与空位的共同影响使得后续时效过程中S相析出的速率加快。

6061铝合金时效工艺和动力学模型研究

采用硬度测试、拉伸试验、TEM分析等手段,系统研究了不同时效温度和时间对6061铝合金型材力学性能的影响,并拟合了6061铝合金的时效动力学模型。结果表明,6061铝合金硬度到达到时效峰值的时间随时效温度的升高而缩短,并且硬度峰值随温度升高而降低;时效工艺为180℃9 h时,合金的硬度、屈服强度和抗拉强度达到峰值。结合TEM分析得知,合金的析出强化相为针状β″相;通过回归分析,在Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程的基础上建立了6061铝合金的时效动力学模型。

高密度电脉冲处理对GH4199合金时效动力学的影响(英文)

对GH4199合金进行不同时间的高密度电脉冲处理,研究高密度电脉冲下合金组织的演化及处理后的拉伸性能。结果表明,高密度电脉冲显著加速合金中原子的扩散,与常规时效状态相比,γ′相的长大激活能(89.86kJ/mol)降低64.31%,使γ′相及晶界碳化物的析出及长大速度加快。高密度电脉冲处理使合金强度随处理时间的延长而提高,塑性无显著变化。脉冲电流下γ′相的长大及晶界碳化物的析出是阻碍位错运动、提高塑性变形抗力的主要原因;而晶界碳化物呈链状分布,塞积位错可以通过碳化物间隙穿过晶界,使合金塑性未明显劣化。

Mg-8Zn-4Al-0.3Mn-xRE合金的时效析出过程及其动力学

采用金相显微分析和DSC分析了Mg 8Zn 4Al 0.3Mn xRE合金时效析出过程及其动力学,结果表明,未添加RE元素的Mg 8Zn 4Al 0.3Mn合金的时效析出过程为:过饱和固溶体→细小弥散析出相→再结晶软化和析出相的聚集长大;添加RE元素的Mg 8Zn 4Al 0.3Mn合金的时效析出过程为:过饱和固溶体→细小弥散析出相→析出相的聚集长大.人工时效后,与未加RE的合金相比,合金2,3,4显微硬度峰值提高分别达5.6%,9%,13.4%;随着RE元素含量的增加,合金的析出相形成激活能呈逐渐增大的变化规律.

高锰系奥氏体热作模具钢时效过程中的内耗研究

研究了高锰系奥氏体热作模具(SDHA)钢时效过程中的内耗特性,并结合JMA方程分析了其时效动力学过程.结果表明,在时效过程中,SDHA钢在高温区域的内耗峰高度较其固溶态时有所降低,且峰宽变窄.这是由于时效过程中固溶于奥氏体间隙中的C发生了重新分配而使基体合金成分降低的缘故.在720°C等温阶段,SDHA钢内耗随保温时间的增加而增大;而在550°C等温过程中,其内耗随等温时间增加而降低.在低温时效初期,SDHA钢的间隙原子主要从奥氏体基体向界面及缺陷处扩散聚集;而在高温时效过程中,间隙C与奥氏体基体中固溶合金原子形成碳化物,并以缺陷处为核心而形核长大.

SDAS对A357合金时效过程的影响

铸造Al-Si-Mg合金是典型的可热处理强化铝合金,二次枝晶臂间距（SDAS）对合金力学性能有非常显著的影响,研究SDAS对合金时效动力学的影响有重要意义.采用硬度计进行力学性能测试、光学显微镜分析金相组织,研究了SDAS对A357合金时效动力学的影响.研究发现,在相同的固溶处理条件下,随着A357合金试样二次枝晶臂间距的增大,固溶处理后达到的硬度值减小;不同壁厚的合金试样的时效峰随SDAS增大而延后;对时效处理实验结果进行回归分析和量纲分析,得到时效力学性能的数学模型,并证明了该数学模型的有效性.

Cu-Zr和Cu-Ag-Zr合金时效与形变强化行为研究

通过真空感应熔炼制备Cu-0.094Zr,Cu-0.1A g-0.093Zr两种合金,分析了两种合金导电率随时效时间的变化关系,并优化了合金时效工艺,得出了420°C时效动力学方程。

Mg-Gd系合金时效析出研究进展

Mg-Gd系合金的时效析出强化效果优异且析出序列及析出相在含稀土镁合金中具有一定代表性。总结了国内外Mg-Gd系合金时效析出的研究进展,阐述该系合金的时效析出动力学、析出序列及析出相、析出相强化机理等。影响Mg-Gd系合金时效析出动力学的主要因素有时效温度、Gd元素含量、晶粒尺寸、预变形量以及少量非稀土合金元素的添加等。Mg-Gd、Mg-Gd-Y(Dy)、Mg-Gd-Nd(Sm)等合金系的时效析出序列依次为β″-Mg3Gd→β′-Mg7Gd→β1-Mg3Gd→β-Mg5Gd,Mg-Gd-Zn合金时效过程中则还会有γ″-Mg70Gd15Zn15相和γ′-MgGdZn相存在。最后,对该系合金的析出强化机制和未来的发展方向进行了阐述。