热处理对含LPSO结构Mg-Y-Cu-Zr镁合金组织与腐蚀行为的影响

为研究长周期堆垛有序(LPSO)结构对镁合金腐蚀行为的影响,通过重力铸造制备了Mg-6.6Y-2.6Cu-1.2Zr(质量分数%)合金,并分别在420、440和460℃下固溶处理。借助SEM和XRD对合金显微组织和物相进行分析;通过腐蚀浸泡实验研究合金的耐蚀性能。结果表明,铸态Mg-6.6Y-2.6Cu-1.2Zr含有LPSO结构,随着固溶温度的升高,LPSO结构减少,晶粒尺寸增大,当固溶温度为460℃时,LPSO结构消失。不含LPSO结构的Mg-Y-Cu-Zr合金耐蚀性能优于含LPSO结构的该合金,而随着固溶温度的升高,含有LPSO结构的Mg-Y-Cu-Zr合金的耐蚀性能降低。此外,合金表现为严重的局部腐蚀行为。     

固溶处理对Mg-4Gd-1Y-1Zn-0.5Ca-1Zr合金组织和力学性能的影响

研究了固溶处理工艺对低稀土含量的Mg-4Gd-1Y-1Zn-0.5Ca-1Zr合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,合金的铸态组织为α-Mg基体、共晶相和处于α-Mg基体边缘的长周期堆垛有序(LPSO)结构。经480℃固溶处理后,合金中共晶相的体积分数减少,出现富Zr析出相,LPSO结构完全消失。经520℃固溶处理后,合金组织由α-Mg基体和大量富Zr析出相组成。随着固溶温度的升高,合金的强度和硬度先降低后升高,520℃固溶处理的合金的力学性能与铸态性能相当。LPSO结构、固溶、析出相和晶粒尺寸均影响合金的力学性能。     

固溶温度对Mg-2Nd-2Gd-0.3Sr-0.2Zn-0.4Zr镁合金腐蚀性能的影响

利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分析了不同固溶处理温度下Mg-2Nd-2Gd-0.3Sr-0.2Zn-0.4Zr镁合金的显微结构,采用析氢和质量损失法测试了合金在模拟体液中的腐蚀性能。结果表明,随着固溶温度的升高,合金中共晶相含量减少,且由相对连续分布转变为不连续性分布,晶粒有所长大,晶粒内部针状析出相增多;合金在模拟体液中的腐蚀速率顺序为540℃495℃525℃510℃,并呈均匀腐蚀,表明当合金中共晶相连续分布时,耐蚀性能较好,当共晶相不连续分布时,共晶相含量越少合金的耐蚀性越好,且其含量和分布对合金腐蚀方式没有明显影响,而晶粒内富Zr析出相增加了合金局部腐蚀倾向性。     

固溶处理对Mg-3Gd-1Zn合金在模拟体液中腐蚀性能的影响

目的探究固溶处理对Mg-3Gd-1Zn生物镁合金腐蚀性能的影响规律。方法对Mg-3Gd-1Zn镁合金进行不同温度的固溶处理,随后进行时效处理。采用扫描电镜(SEM)对合金的显微组织进行观察,利用失重法和析氢法测试合金在模拟体液(SBF)中的腐蚀性能,利用极化曲线和交流阻抗谱对合金的电化学行为进行评估。结果由失重法计算结果可知,T6-460、T6-510、T6-520和T6-530合金在SBF中浸泡120h后的腐蚀速率分别为2.48、1.19、0.86、1.17 mm/a,即随着固溶温度的增加,合金的腐蚀速率顺序为:T6-460T6-510T6-530T6-520。析氢测试结果表明,随着浸泡时间的增加,T6-460与T6-510合金的腐蚀速率升高,而T6-520与T6-530合金的腐蚀速率变化较小,浸泡120 h后的析氢分析结果与失重法计算结果趋势一致。电化学测试表明,T6-460、T6-510、T6-520和T6-530合金的电流密度分别为8.01×10~(-5)、3.85×10~(-5)、3.30×10~(-5)、3.90×10~(-5)A/cm~2。随着固溶温度的增加,合金的容抗弧半径先增加后减小。合金在腐蚀过程中发生了点蚀。结论四种测试方法均表明T6-520镁合金表现出最佳的耐蚀性。     

固溶温度对6181A铝合金板材显微组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、单向拉伸、硬度等分析检测手段,研究固溶温度(490~590℃)对6181A铝合金轧制板材的显微组织、力学性能以及腐蚀性能的影响规律。结果表明:合金的强度随固溶温度升高呈先升高后下降的趋势,550℃时达到最高值。在此条件下,合金的抗拉强度和屈服强度分别为373 MPa和335 MPa。固溶处理后残余的可溶第二相粒子和再结晶程度是影响拉伸断口形貌的主要因素。温度小于530℃时,合金的断裂为包含第二相粒子的韧窝型断裂。温度大于530℃时,合金的断裂为晶内韧性断裂与沿晶断裂的混合型断裂。晶间腐蚀的最大深度随固溶温度升高呈现先增加后降低的趋势。固溶温度影响晶界第二相析出状态及晶粒的大小,进而影响腐蚀速率和腐蚀扩展路径,两种因素共同决定合金最大腐蚀深度。     

调控LPSO层片相Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金的热变形行为及热塑性提升机制

以挤压态Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金为研究对象，通过热处理调控出晶内不含和含层片状LPSO相的两种合金，进行了热压缩试验。结果表明，含层片状LPSO相合金热塑性更好，主要是由于层片状LPSO相的扭折及其诱发的连续动态再结晶能有效提升合金的变形协调能力。随后，对含层片状LPSO相合金的热变形行为进行了深入研究，发现在低应变速率变形时，软化机制主要以不连续动态再结晶为主。在高应变速率变形时，动态回复和不连续动态再结晶共同作用，造成材料软化。结合应变0.8下的热加工图和典型区域微观组织分析，确定最佳成形温度为440～480℃,应变速率为0.001～0.01 s^-1。提出了一种通过调控层片状LPSO相提升稀土镁合金热塑性的方法，为挤压态稀土镁合金的后续变形提供了新思路。     

热处理对Ti6Al4V2Cr1.5Mo组织和性能的影响

采用冷等静压+真空烧结（CIP）法制备Ti6Al4V2Cr1.5Mo合金。对经不同的固溶温度（860~950 ℃）和时效温度（480~600 ℃）热处理后合金的组织和力学性能进行研究。结果表明：随固溶温度的升高,合金的强度、伸长率和硬度都呈先升高后降低的趋势,在920 ℃时都达到最大值;在920 ℃固溶时,随时效温度的升高,合金的强度、伸长率和硬度也随温度的升高先升高后降低,在520 ℃时达到最大值,且组织形态为双态组织,固溶时产生的次生α相在时效过程中分解产生弥散的α+β相能提高合金的强度和硬度,α相的含量能保证合金良好的塑性,使合金有较好综合力学性能。因此,Ti6Al4V2Cr1.5Mo合金的最佳热处理工艺为固溶920 ℃ (WQ)+时效520 ℃ (AC) ,此时强度、伸长率和硬度分别为1169.6 MPa、8.3%、621.7 HV0.1。     

时效前处理对新型Al-Cu-Li-X合金力学性能和显微组织的影响

研究时效前固溶处理、预变形等对一种新型超高强Al-Cu-Li-X合金板材力学性能和显微组织的影响。结果表明:500~540℃固溶40 min时,随固溶温度的提高,合金的时效强度呈现先升高后持平的趋势,且在520℃时强度略有下降;510℃固溶20~180 min时,随固溶时间延长,合金的时效强度则呈现先升高后降低的趋势;(510℃,40 min)固溶处理后的合金具有最高的时效强度。不同固溶处理合金的强度变化主要受固溶阶段第二相粒子的回溶程度、再结晶晶粒形态及长大趋势和过烧的共同影响。合金强化相为大量T_1相(Al_2CuLi)、部分θ'相(Al_2Cu)和少量S'相(Al_2CuMg),预变形可促进T_1相细小弥散析出,但抑制θ'相及S'相的析出。预变形量小于6%的预变形可有效提高合金的时效强度,但当预变形量大于6%之后,合金强度的增量逐渐减少。     

热处理对Ti6Al4V2Cr1.5Mo合金组织与性能的影响

采用冷等静压+真空烧结(CIP)法制备Ti6Al4V2Cr1.5Mo合金。对经不同的固溶温度(860~950℃)和时效温度(480~600℃)热处理后合金的组织和力学性能进行研究。结果表明:随固溶温度的升高,合金的强度、伸长率和硬度都呈先升高后降低的趋势,在920℃时都达到最大值;在920℃固溶时,随时效温度的升高,合金的强度、伸长率和硬度也随温度的升高先升高后降低,在520℃时达到最大值,且组织形态为双态组织,固溶时产生的次生α相在时效过程中分解产生弥散的α+β相能提高合金的强度和硬度,α相的含量能保证合金良好的塑性,使合金有较好综合力学性能。因此,Ti6Al4V2Cr1.5Mo合金的最佳热处理工艺为固溶920℃(WQ)+时效520℃(AC),此时强度、伸长率和硬度分别为1169.6 MPa、8.3%和621.7 HV0.1。     

均匀化处理对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金微观组织和力学性能的影响

采用SEM、DSC、OM和室温拉伸试验等方法研究了Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金均匀化处理过程中长周期堆垛有序(LPSO)相演变及其对力学性能的影响。结果表明:合金铸态下的第二相含量从中心、R/2到边部依次减少,分别是11.72%、9.04%和6.71%。均匀化之后,LPSO相主要呈块状分布在晶界,并以层状向α-Mg晶粒内部延伸。LPSO相含量与LPSO相溶解温度(527.2℃)有关,520℃均匀化处理后LPSO相析出的更充分、含量最大,并且延长均匀化时间有利于LPSO相的析出。OM分析显示,LPSO相对晶界迁移有钉扎作用,使得510℃时晶粒没有发生明显的长大,而在530℃时发生剧烈长大,520℃×12 h均匀化时组织为晶粒尺寸90.79μm的细小等轴晶。拉伸试验表明,合金抗拉强度和伸长率与LPSO相析出量呈正相关,520℃×12 h时LPSO相含量最多,对应的抗拉强度和伸长率最大,分别是244.64 MPa和7.68%。     

Mg-10Gd-1Er-1Zn-0.6Zr合金的双相强化行为（英文）

从长程堆垛有序(LPSO)结构相和β'析出相的尺寸参数和体积分数角度,研究Mg-10Gd-1Er-1Zn-0.6Zr(质量分数,%)合金在不同热处理条件下的组织演变和强化机制。结果表明,经固溶处理后合金中形成两种不同形貌的LPSO相,且LPSO相的形貌及尺寸随固溶条件发生变化,而其体积分数随固溶温度的升高逐渐减小。LPSO相体积分数的减小有利于时效过程中β'析出相的增加。经(500℃,12 h)+(200℃,114 h)处理后,合金的室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达352 MPa、271 MPa和3.5%。β'相较LPSO相更利于合金屈服强度的提高,因此,f_(LPSO)/f_(β')值降低,屈服强度提高。     

固溶温度对Mg-Zn-Gd-Y-Zr生物可降解合金组织及性能影响

利用OM、SEM、TEM等手段研究了固溶处理对Mg-Zn-Gd-Y-Zr合金组织的影响,并对合金的耐腐蚀性能及力学性能进行了测试。结果表明:固溶处理有效改善铸态合金的组织不均匀性,在460～510℃温度范围固溶处理后,合金的晶粒尺寸随温度升高而逐渐增大,第二相尺寸减小并趋于球形。当固溶温度高于490℃时,有少量Zn_2Zr_3相析出,且随温度的升高,析出相有增多及粗化趋势。在490℃固溶8 h后,合金的组织均匀,耐蚀性相对较好,腐蚀较为均匀,失重腐蚀速率为0.472±0.048 mm/a,抗拉强度、屈服强度及延伸率分别为196.2±3.5 MPa、111.1±6.4 MPa和(18.9±1.3)%。试验研究了合金腐蚀后的力学性能,结果表明:490℃固溶8 h试样在模拟体液中浸泡后,力学性能在1～7 d内急剧下降,7～14 d下降较为缓慢,随浸泡时间的延长断裂形式从准解理断裂转变为脆性断裂。     

固溶和冷却处理对Mg-Dy-Ni合金中长程堆垛有序(LPSO)相形貌及析出硬化行为的影响（英文）

研究了固溶和冷却处理对Mg-2Dy-0.5Ni(摩尔分数,%)合金中的长程堆垛有序(LPSO)相形貌及析出硬化行为的影响。铸态合金组织主要包括α-Mg相、分布在枝晶间具有LPSO结构的竹尖状Mg_(12)DyNi相和少量立方体状的Dy相。在565℃固溶处理12 h及随后不同的冷却过程中,点状、块状、细薄片状和棒状的LPSO相分别在基体中析出。在连续冷却(空冷和炉冷)的条件下,细薄片状的LPSO相逐渐在晶粒内部析出;随着冷却时间的延长,其体积分数亦增加,且块状的LPSO相发生粗化。在不连续冷却(炉冷到415℃+空冷和炉冷到265℃+空冷)条件下,点状LPSO相生长成棒状相,降低了合金的冷却硬化作用。     

固溶制度对1933铝合金自由锻件组织和力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射和室温拉伸研究固溶制度对1933铝合金自由锻件组织和力学性能的影响.结果表明:由于Al_3Zr粒子对晶界的钉扎作用,在470 ℃以下固溶时,合金的再结晶程度很低(＜15%);随着固溶温度升高,再结晶程度逐渐上升;510 ℃固溶时,合金的再结晶程度显著增大(约为48%);1933铝合金锻件中第二相主要有Al_7Cu_2Fe相和η相;合金经470 ℃固溶60 min后,η相溶解比较充分,此后随温度升高或时间延长第二相变化不大;合金的最佳固溶制度为470 ℃、60 min,在此条件下合金具有最好的力学性能.     

固溶时效对TC4合金组织与性能的影响

研究了不同固溶温度以及不同时效温度下TC4合金的相结构以及微观组织形貌。结果表明,在930℃即双相区固溶后,TC4合金主要是由层片状的α相、针状α'马氏体相和部分β相组成;而在1030℃即β单相区固溶以后,合金则主要由密集的针状α'马氏体相和β组成;对不同固溶温度下的合金样品进行不同温度时效处理,针状α'马氏体相完全分解形成α相和β相,同时,随着时效温度的升高,α层片的厚度也逐渐增大。     

双级固溶处理对Al-Cu合金组织与电化学性能的影响

研究了双级固溶处理过程中不同固溶时间对Al-Cu合金组织和电化学性能的影响,确定了Al-Cu合金合理的固溶工艺。结果表明,试验Al-Cu合金主要由α-Al相、θ相、S相、T相(Al13Cu4Mn3)、Fe2Al3Si3和Al65Cu20Fe9Mn6组成。合金在490℃固溶,时间延长,低熔点相回溶充分,高温510℃二级固溶高熔点相溶解,时效后第二相均匀、弥散分布。固溶时间增加,Al-Cu合金的电化学腐蚀敏感性先减小后增大。490℃×60 min+510℃×60 min双级固溶处理后,Al-Cu合金的电化学腐蚀速率最小,为0.035 mm·a-1,较未固溶处理合金腐蚀速率降低50.7%,该工艺为Al-Cu合金合理的固溶工艺。     

含钪7085铝合金的热处理工艺

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、拉伸试验、剥落腐蚀试验等分析方法,研究了不同固溶、时效处理制度对含钪7085铝合金(Al-7.5Zn-1.5Mg-1.4Cu-0.15Zr-0.15Sc)强度和剥落腐蚀性能的影响。结果表明:与常规固溶处理和双级固溶处理相比,强化固溶可使合金中粗大相溶解更充分,晶粒细化,同时提高合金强度和剥落腐蚀性能;在T6、T76、回归再时效3种时效状态下,T76时效后合金的强度和剥落腐蚀抗性最好,这与形成的粗大不连续的晶界析出相有关。含钪7085铝合金最佳固溶时效制度为:强化固溶(450℃×1 h+460℃×2 h+475℃×2 h)+T76时效(120℃×5 h+160℃×7 h)处理。     

第二级固溶温度对7050铝合金组织和性能的影响

为了研究双级固溶、双级时效处理下的固溶温度对7050铝合金的影响,采用常温拉伸、晶间腐蚀等方法研究了双级固溶、双级时效热处理制度下第二级固溶温度对7050铝合金组织和性能的影响。结果表明,随着第二级固溶温度的升高合金晶粒尺寸逐渐长大,残余第二相不断固溶。495℃时的S相基本固溶,残余第二相体积分数为0.19%,晶粒尺寸较小,合金屈服强度R_(eL)为655 MPa,抗拉强度R_m为694 MPa,伸长率A_(50 mm)为14.40%,综合力学性能最好。温度过高时合金发生过烧,性能减弱。晶间腐蚀从合金外部晶界开始向内部扩展,耐晶间腐蚀性能随着残余第二相的逐渐固溶而增强。     

具有长周期结构的Mg–Gd–Zn–Zr合金的微结构和摩擦学行为

利用传统的熔铸法制备Mg-14.28Gd-2.44Zn-0.54Zr合金,研究铸态和固溶态合金的微结构。利用销-盘装置研究铸态和固溶态合金的室温润滑滑动摩擦磨损行为研究。在外载荷为40 N,滑动速度为30-300 mm/s以及滑行路程为5000 m情况下,测量磨损率和摩擦因数。研究结果表明：铸态合金主要由α-Mg固溶体、分布在基体内的层片状的14H型长周期结构（LPSO）和β-[（Mg,Zn）3Gd]相组成。经过温度为773 K固溶处理35 h后,大量的β相转变成具有14H型X相LPSO结构。由于固溶处理后大量β相转变为热稳定的韧性X-Mg12Gd Zn长周期结构相,固溶合金呈现较低的抗磨损能力。     

固溶处理对Mg-2.0Zn-0.5Zr-3.0Gd生物降解镁合金组织及耐腐蚀性能的影响

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)研究固溶处理温度对Mg-2.0Zn-0.5Zr-3.0Gd(质量分数,%)生物镁合金显微组织的影响,通过失重、析氢和电化学方法研究合金在模拟体液(SBF)中的耐腐蚀性能。结果表明:铸态合金中,第二相(Mg,Zn)3Gd在合金基体中呈网状分布。固溶处理温度在460～500℃时,合金的晶粒尺寸随温度的升高而逐渐增大,温度为480℃时,没有溶入基体的(Mg,Zn)3Gd相以颗粒状或长条状的形式存在于基体中,部分颗粒与α-Mg基体具有共格关系。随着固溶处理温度的升高,合金的腐蚀速率先减小后增大,固溶处理温度在480℃时,合金的耐腐蚀性能比铸态合金的有了较大的提高。在120 h的浸泡实验中,合金的腐蚀速率在最后24 h时逐渐趋于稳定。