具有盘状析出相铝合金的时效强化模型

以析出热力学、长大动力学及强化理论为基础 ,研究了具有盘状析出相的铝合金在时效过程中的析出相尺寸、体积分数变化及其对时效合金强化效果的影响 ,得到了合金成分、时效参数与组织参数、屈服强度间的解析关系式 ,进而从微观与宏观相结合的角度建立起了具有盘状析出相铝合金的时效工艺—屈服强度量化模型 ,并将该模型应用于Al Cu二元系列合金的时效性能预测 ,取得了较满意的结果。同时 ,由数据的归纳和组合得出了Al Cu二元系列合金中盘状析出相临界形核能垒的简易求解式 f(ΔG ,x0 /xe) =常数 ,有助于该模型的普遍适用化。

Nb-W-Mo-Zr-C高温合金的时效强化

分析了铌基高温合金的显微组织,研究了该合金的时效强化机理及其高温性能。按设计成分配制的合金粉末在"V"形混料桶中混合,冷等静压成型,压坯在真空烧结炉中烧结后,经一次电子束熔炼和二次真空自耗电弧熔炼的铸锭再经挤压得到棒材,最后轧制成板材。通过金相、SEM和TEM分析,及高温拉伸、蠕变试验分析的结果表明:Zr和C元素生成碳化物沉淀相对铌基体有时效强化作用,热塑性加工在很大程度上改变了碳化物的分布,Zr元素的加入对改善合金组织结构和提高合金的高温性能起到了重要的作用。

结构钢中含铜析出相的时效强化作用

观察并研究了高纯Fe 1 0 3wt%Cu和Fe 1 6 5wt%Cu合金中含铜粒子的时效析出对屈服强度的影响、析出粒子尺寸的分布、以及析出粒子对位错运动的阻碍作用。用Frank Read强化理论分析了析出粒子与屈服强度的定量关系。结果表明 ,析出粒子是含有一定铁的亚稳Cu Fe相 ,且具有一定的塑性变形能力 ,从而使得含铜钢能在高强度的前提下仍具有高塑性的特征。含铜析出粒子不是刚性粒子 ,因而其强化效应低于传统的刚性化合物析出粒子。但析出粒子中含较多的铁 ,可促使粒子体积量明显增多 ,因此仍能实现很高的整体强化效应。增加析出粒子中的铜含量可以提高粒子对位错运动的阻力及与之相应的屈服强度。

牙科低金含量银钯合金时效强化机制

采用差热分析、显微硬度测试、X射线衍射分析对牙科低金含量银钯合金的时效强化机制进行了初步探讨。结果表明:400℃等温时效20min和459℃等温时效10min样本的显微硬度较ST组样本分别提高了50%和128.5%,600℃等温时效5min组样本显微硬度较ST组样本降低了8%;合金在459℃和600℃有明显CuPd相析出,但是CuPd相与硬度的提高没有联系,合金硬度提高与Cu原子从基质相析出有关。

近固溶度高温析出对7055铝合金时效强化和应力腐蚀的影响

对7055合金采用先高温固溶后降温析出处理,通过光学显微镜、TEM观察和力学性能测试,分析了固溶后高温预析出处理对7055铝合金显微组织及力学性能的影响.研究结果表明:先高温固溶后再进行降温处理,在近固溶度条件下于晶界处产生预析出,并提高了后续时效状态下晶界析出相不连续分布的程度;这种预析出在保持高强度和高塑性的同时,可以改善合金的应力腐蚀抗力.

Mg-6．0％Zn-0．5％Zr-2．0％Nd-1．0％Y合金的时效强化研究

对挤压+轧制制备的Mg-6.0%Zn-0.5%Zr-2.0%Nd-1.0%Y合金进行T5、T6两种热处理,通过力学性能测试,试验合金的力学性能优于未添加稀土元素的ZK60合金,在T5处理时的硬度高于T6处理时的,由金相显微观察、透射电子图像分析可知,试验合金的强化来源于时效初期的β′过渡相与位错的交互作用,435℃×2h固溶+150℃时效后,Mg-6.0%Zn-0.5%Zr-2.0%Nd-1.0%Y合金的脱溶顺序为:GP区→β′(过渡相)→β(平衡相)。其时效温度-时效时间-脱溶产物之间的关系可用自由能-成分关系或过冷奥氏体等温转变曲线来表示。

激光快速成形Rene′88DT高温合金的时效强化研究

研究了时效时间对激光快速成形后时效硬化镍基高温合金Rene′88DT中沉淀相组织演化和力学性能的影响。发现随时效时间的增加,沉淀相γ′略有长大,颗粒之间发生大颗粒吞噬小颗粒的粗化,时效40h后沉淀相颗粒粗化明显。对经不同时间时效后的激光快速成形Rene′88DT试样进行了硬度测试。结果显示,在时效时间为28h时,硬度有一峰值HRC49。在此基础上,采用1165℃,2h固溶、空冷+760℃,28h时效的热处理工艺对激光快速成形标准拉伸棒样进行了热处理,拉伸结果显示成形件的抗拉强度较激光沉积态提高了400MPa,屈服强度接近同种材料的粉末锻造水平。

基于人工神经网络的Cu-Cr-Zr合金时效强化性能预测研究

本文首次利用神经网络对Cu Cr Zr合金时效温度和时间与硬度和导电率样本集进行学习 ,采用改进的BP网络算法———Levenberg Marquardt算法 ,建立了时效强化工艺BP神经网络模型。预测结果表明 :该BP神经网络可以充分挖掘样本蕴含的领域知识 。

固相再生Mg-Nd-Zn-Zr镁合金的时效强化

研究固相再生Mg-2.4Nd-0.4Zn-0.4Zr镁合金等温时效过程的析出强化行为。利用TEM、SEM对时效析出相的形态和断裂行为进行分析。结果表明:200℃、16 h时效时合金力学性能达到峰值,抗拉强度为294.5 MPa,伸长率为13.5%。此时,晶内弥散析出杆状β′亚稳相和片状β稳定相,使合金获得较高强度。在200℃、60 h过时效作用下,β′亚稳相原位长大成β稳定相,合金的强度下降,塑性上升;欠时效时合金以穿晶剪切断裂为主,峰时效时合金以穿晶韧窝和沿晶断裂为主,过时效时粗大的第二相对断裂过程有着较大的影响。

Cu-Ni-Si-Cr-Fe合金时效强化特性的研究

研究了Cu Ni Si Cr Fe合金的时效强化特性。结果表明 ,该合金在时效温度为 45 0～ 5 0 0℃ ,时效时间 3～ 4h的条件下可获得最佳强化效果 ,经 6 0 0～ 70 0℃的高温时效处理 ,该合金仍能保持较高的硬度。

Mg-15Gd-3Y挤压合金的时效强化

研究时效处理对挤压态Mg-15Gd-3Y合金显微硬度及力学性能的影响,采用透射电镜对时效析出相的形态进行分析。结果表明:225℃、14h时效时合金获得最高硬度,为135HV,此时,晶内弥散析出许多纳米β′亚稳相,且与基体有着良好的共格匹配性,使合金获得较高强度和硬度,同时塑性降低;在225℃、70h过时效作用下,纳米β′亚稳相原位长大成β稳定相,且与基体失去共格匹配性,降低合金的强度和硬度,同时塑性有所回升;合金的最高强度出现在200℃、100h时效处,此时,抗拉强度达到446.67MPa,合金中的β′亚稳相呈蠕虫状,沿亚晶界分布,有效地阻碍亚晶界和位错的运动,从而强化合金。

SiC_p/AI合金复合材料时效强化的综合模型

以颗粒强化和时效强化理论为基础,结合铝合金时效动力学研究了SiC_p/Al合金复合材料中增强体尺寸、体积分数以及时效制度对屈服强度的影响．分析不同时效制度下复合材料屈服强度与时效参数的关系,建立了一个SiC_p/Al合金复合材料的时效强化综合模型,利用该模型可以预测复合材料屈服强度随增强体体积分数和尺寸以及时效时间的变化规律,将模型应用于SiC颗粒增强2XXX铝合金复合材料,结果显示模型预测值与实验数据吻合很好．

Fe-1.18Cu合金的时效强化

含铜高纯低碳钢具有高强度、高韧性等多种优良的性能,研究铜在钢中的沉淀规律具有重要意义。本文借助JEM-2010高分辨透射电镜研究了Fe-1.18Cu合金的时效组织,初步探讨了其时效强化机制。结果发现,在时效峰处,在铁素体基体上析出亚稳富铜颗粒。这种富铜过渡相形成的GP区对合金起强化作用。在时效过程中,析出颗粒周围存在着高密度的位错和层错。析出颗粒阻碍位错运动,提高合金的强度。

CuNiTiBe合金铸态快冷直接时效强化试验研究

本文对新研制的ＣｕＮｉＴｉＢｅ合金进行铸态快冷直接时效强化对比试验，分析研究了合金强化的机理。结果表明，Ｃｕ－ＮｉＴｉＢｅ合金经铸态快冷时效处理，达到了传统的固溶时效工艺热处理获得的性能，且工艺简单，防止和减少了工件在高温加热后激冷固溶处理出现的变形和开裂倾向，提高了形状复杂的细长工件合格率，降低了生产成本。

超低碳铜时效强化钢的热稳定性

研究了400℃至800℃再加热处理后超低碳铜时效强化钢组织和性能的变化。利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜观察和X射线衍射分析了不同温度再加热处理后钢显微组织和ε-Cu沉淀的特征。结果表明,再加热温度不高于650℃的条件下,钢的强度和韧性未明显下降,即具有优良的热稳定性;再加热温度高于650℃则钢的屈服强度明显降低,这是由于基体组织发生明显的回复以及ε-Cu沉淀粗化;再加热温度高于700℃钢的韧性明显降低,这是大量高硬度M/A岛组织出现所造成。分析表明基体组织的回复,ε-Cu沉淀的数量和尺寸及M/A岛组织是影响超低碳铜时效强化钢热稳定性的主要因素。

铝合金时效强化的实验研究及屈服强度计算

以铝合金时效强化动力学为理论基础,研究了时效处理工艺参数对7A04铝合金组织和性能的影响,得到了优化的分级时效工艺。在此基础上,建立了时效强化相类型、尺寸、体积分数与铝合金屈服强度关系的计算模型;给出了固溶强化、弥散强化对铝合金屈服强度影响的统一表达式;并利用该模型对7A04高强铝合金单级时效和二级时效处理后的屈服强度进行了预测。计算结果表明,在达到最大时效强度前,屈服强度计算结果与实验测量结果基本一致;此后,由于强化相体积分数计算偏差增加,屈服强度计算的准确度有所下降。

铸态Cu20Ni35Mn合金的直接时效强化研究

制备成分为Cu20Ni35Mn的合金试样,对铸态锰白铜合金直接进行时效处理,研究了不同的时效工艺对锰白铜合金的强化效果,分析了时效强化机理.实验结果表明,锰白铜合金在铸态下可以直接进行时效处理,最佳时效工艺为:时效温度400～470℃,时效时间为60～72h,硬度可达到HV400以上.并发现MnNi相的析出是合金时效强化的主要原因.

机械合金化制备Cu-Cr合金时效强化特性的研究

采用机械合金化工艺制成Cu-Cr合金粉末,然后热压成形制备铜铬合金。采用XRD、TEM分析机械合金化过程中Cu-Cr合金粉末的显微组织和晶粒大小,测试了热压成形后Cu-Cr合金的力学和电学性能,探讨了材料的强化机制和热压温度对组织性能的影响。结果表明,Cu-Cr合金粉末可通过机械合金化获得过饱和固溶体,热压成形后,组织细小均匀,具有优良的综合性能。该合金经840℃热压并保温2 h后,其强度达最大值,显微硬度为205.3 HV,抗拉强度633.5 MPa,电导率为80.4%IACS。合金中过饱和的Cr原子的作用是使合金沉淀强化。

Cu 5Ni 4Sn 3Al合金的时效强化

根据合金的力学和电学性能， 利用ＸＲＤ，ＴＥＭ 和ＳＥＭ 技术研究了Ｃｕ５Ｎｉ４Ｓｎ３Ａｌ 合金的时效强化。结果表明：３５０ ℃下时效时， 力学性能增加； 边带分析有边带效应， 且随时效时间的增加调幅波长增加。电镜下观察到调幅结构， 说明该合金是调幅分解强化的合金。同时， 铝的加入没有改变合金的相结构， 但是， 对合金的强化起着重要作用。实验结果还表明， 合金在时效过程中， 调幅分解的同时还形成ＤＯ２２（ＴｉＡｌ３） 型结构的Ｎｉ３Ｓｎ