Al-0.2Sc-0.04Zr合金的高温蠕变行为

在前期工作基础上,研究了经不同冷轧和时效处理的Al-0.2Sc-0.04Zr合金在300℃时的蠕变行为。发现合金的高温蠕变属于第二相粒子强化材料的蠕变,存在蠕变门槛应力,且冷轧和时效联合处理能进一步改善合金高温抗蠕变能力。虽然预时效+冷轧+再时效处理可获得更好的室温抗拉强度,但未经预时效的冷轧+时效处理却可获得好的高温抗蠕变性能。显微组织观察表明,Al-0.2Sc-0.04Zr合金抗蠕变性能的改善与晶粒细化和共格Al3(Sc,Zr)沉淀相的形成及分布有关。     

Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金高温蠕变行为

在100-210℃和150-300 MPa的条件下,研究了Al 5.3Cu-0.8Mg-0.5Ag-0.3Mn-0.15Zr耐热铝合金的蠕变行为,探讨了时效状态对合金高温性能的影响.结果表明:在相同蠕变条件下,欠时效态合金的稳态蠕变速率远远低于峰时效态合金.在210℃/200 MPa 下,欠时效态合金的蠕变断裂时间为7...     

汽车发动机用AX55-xSn合金的热处理与蠕变性能

采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和高温蠕变持久试验机等试验手段,研究了Sn含量和固溶时效工艺对AX55-x Sn(x=0,0. 5,1,1. 5)合金物相组成、显微组织、硬度和蠕变性能的影响。结果表明:添加Sn元素后,AX55-x Sn合金中除含α-Mg、Al2Ca和(Mg,Al)2Ca相外,还出现了CaMgSn相;随着Sn含量的增加,双级固溶+时效和单级固溶+时效态AX55-x Sn合金的硬度都逐渐升高,相同Sn含量下单级固溶+时效态AX55-x Sn合金的显微硬度要高于双级固溶+时效态AX55-x Sn合金;随着Sn含量的增加,AX55-x Sn合金的总蠕变量和最小蠕变速率都逐渐减小,相同Sn含量下单级固溶+时效态AX55-x Sn合金的总蠕变量和最小蠕变速率相比双级固溶+时效态合金的小,说明具有更好的蠕变性能。AX55-1. 5Sn合金的蠕变性能略低于高压压铸成型MRI230D合金,但明显高于Mg-4Al-2RE-2Ca合金,适用于制造汽车动力系统的零件。     

Zn/Cu质量比对挤压态Mg-Zn-Cu-Ce合金组织和性能的影响

研究了Zn/Cu质量比分别为9:1、2:1、1:1、1:1.5、1:2的挤压态Mg-Zn-Cu-Ce合金的组织与性能。采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对合金的显微组织与相结构进行了分析表征,测试了合金的室温、150、175、200℃的力学性能,研究了合金在200℃/50 MPa条件下的蠕变行为。结果表明,合金主要由α-Mg、Mg Zn Cu、Mg_2Zn_3组成,随着Zn/Cu质量比的减小,合金在晶界处出现灰色Mg_2Cu相。挤压态合金的室温抗拉强度和屈服强度随着Zn/Cu质量比的减小先增大后减小,Cu的增加可以提高合金的高温力学性能。室温下挤压态Mg-8Zn-8Cu-Ce(Zn/Cu=1:1)合金的抗拉强度和屈服强度分别为320和290 MPa,在150℃下,抗拉强度仍高于220MPa。Zn/Cu质量比的减小对提高Mg-Zn-Cu-Ce镁合金的蠕变性能非常明显,但Cu超过一定含量时,蠕变性能下降。Mg-8Zn-8Cu-Ce合金蠕变性能最好,稳态蠕变速率为1.21×10~(-8) s~(-1),100 h的蠕变量仅为0.562%。     

Mg-4Al-1RE-xCa耐热镁合金的组织和性能

通过光学显微镜、扫描电镜、X射线分析等手段研究了Mg-4Al-1RE-xCa镁合金的铸态和压缩蠕变态组织,测试了其室温、高温拉伸性能和高温抗蠕变性能。结果表明,Mg-4Al-1RE合金为树枝晶结构,晶粒粗大且分布不均匀,强化相为针状Al11Nd3相。随着Ca含量的增加,晶粒明显细化,生成的骨骼状Al2Ca相和颗粒状Al2Nd相逐渐增加,而Al11Nd3相数量减少、尺寸变短。室温时,随着Ca含量的增加,铸态合金屈服强度和硬度有所提高,抗拉强度和塑性显著下降;150℃条件下合金的强度较室温时低,而塑性明显提高。Ca含量为0.8%时合金的瞬时高温抗拉强度最高,为138 MPa。沿晶分布的Al2Ca相热稳定性好,有利于合金抗蠕变性能的提高,一旦呈封闭网状,会对基体产生割裂作用,降低力学性能。     

Mg-3Al-1Si-xSr合金的组织和蠕变性能

通过Sr微合金化和热处理工艺(固溶和时效)来调整Mg-3Al-1Si合金的显微组织,从而提高试验合金的蠕变性能。结果表明:Sr元素和固溶时效处理对Mg-3Al-1Si合金的铸态组织均有很强的细化作用,Sr含量为0.4wt%,时效时间为24 h时,细化效果达到最佳;随Sr含量增加及时效时间延长,Mg-3Al-1Si合金的蠕变寿命提高,但时效36 h时出现过时效,蠕变寿命降低。Mg-3Al-1Si-0.4Sr合金经420 ℃×10 h固溶+180 ℃×24 h时效处理后,蠕变寿命为62.32 h,稳态蠕变速率为5.545×10^-6 mm/s,蠕变性能最优,蠕变断口形貌由解理断裂逐渐转变为韧性断裂。     

时效处理对稀土钪微合金化钛合金组织与性能的影响

为提高钛合金在高温下的服役寿命,开展了稀土钪微合金化钛合金材料高温蠕变试验研究。将Ti64-0.25Si-xSc(x=0,0.3)合金在950 ℃×0.5 h,AC固溶后,分别在不同的温度和时间下时效,对合金的维氏硬度和高温抗蠕变性能进行测试,将蠕变曲线按时间硬化蠕变模型ε=Aσⁿt^m拟合,借助OM、TEM表征分析合金的微观组织演变。结果表明,合金在510 ℃下时效6 h的蠕变性能最为优异,加入稀土钪可以抑制晶粒的长大,改变晶粒的取向,促进网篮组织的形成,在合金中形成的Sc₂O₃可以净化基体,对提高钛合金的高温抗蠕变性能有着明显的作用。合金微观结构中存在大量的位错相互作用,堆积缠绕,合金的蠕变机制主要是位错的滑移。     

半连续铸造Mg-8Gd-3Y-0.5Zr合金的组织与性能

采用半连续铸造工艺制备了Mg-8Gd-3Y-0.5Zr(GW83)合金,研究了固溶时效态合金的室温、高温拉伸性能,以及在300℃时的压缩蠕变性能。结果表明,经过500℃固溶4h,225℃时效15h处理后,晶粒内部析出相均匀,合金表现出优异的室温力学性能,抗拉强度和伸长率分别达到364 MPa和5.8%。T6态合金的抗拉强度随使用温度提高而降低,温度高于200℃时,合金的强度下降显著。当使用温度为300℃时,抗拉强度降为219MPa,伸长率大幅提高到20.7%;在300℃时,应力在50~120 MPa之间,T6态合金具有优异的抗蠕变性能,蠕变应力指数为3.36,表明在相应温度和应力下,位错滑移为主要的蠕变机制。     

连铸态6082铝合金的高温形变热处理研究

围绕不同形变温度与连铸态6082铝合金的组织以及时效后的合金硬度之间的关系,通过偏光显微组织分析、硬度测试对连铸态6082铝合金高温形变热处理进行了分析。结果表明,高温形变热处理可以有效改善连铸态6082铝合金的组织性能,与室温变形相比,经高温压缩变形后的组织不均匀性得到改善,但变形温度对其组织的影响不大。545℃高温变形后在170℃保温箱中时效8h,硬度得以大幅度的提高。     

热处理对一种镍基单晶高温合金高温蠕变性能的影响

对[001]取向的一种镍基单晶高温合金进行了1050℃,160MPa的拉伸蠕变试验.结合合金性能数据和变形形貌、位错组态的观察,分析了不同热处理制度对合金在高温低应力条件下蠕变性能的影响.结果表明,尺寸为0.4μm左右、规则排列的立方γ,具有较好的高温蠕变性能,而较小的γ,和较大的γ,均不利于合金在高温下的蠕变性能;二次时效处理对提高合金高温蠕变强度的作用不大;筏形组织的完善程度影响合金高温下的蠕变性能;二次y,相不利于提高合金高温蠕变性能.