SPS循环热处理对93W-4.9Ni-2.1Fe合金组织和性能的影响

基于放电等离子烧结(SPS)技术对烧结态的93W-4.9Ni-2.1Fe高密度钨合金进行真空循环热处理,并通过光学显微镜、SEM、EDS和三点弯曲实验分析循环热处理对合金的显微组织、成分和力学性能的影响规律。结果表明,随着循环次数的不断增加,粘结相渗入W-W界面不断增多,W-W连接度和二面角不断降低,而钨晶粒尺寸变化较小;粘结相则因W含量的增加得到了固溶强化,进而致使合金的硬度有所提高。合金的抗弯强度在循环2次后明显提高,当循环次数增加到20次后,合金的平均抗弯强度达到2321 MPa,相比液相烧结后淬火处理的合金提高了约160 MPa。因此,SPS循环热处理可以明显改善93W-4.9Ni-2.1Fe高密度钨合金的组织和力学性能。     

真空热处理对93W-5Ni-2Fe高比重合金力学性能的影响

针对特殊用途的规格为■50 mm的93W-5Ni-2Fe高比重合金制品本体取样出现力学性能偏低的原因进行了真空热处理试验分析验证,研究真空热处理对其显微组织及力学性能的影响。结果表明:热处理不充分是造成93W-5Ni-2Fe高比重合金产品性能偏低的主要原因,经真空热处理后,合金的力学性能得到了提高,其抗拉强度大于900 MPa、伸长率大于15%、硬度为27 HRC;未真空热处理的合金断裂机制为以钨-钨界面分离为主的脆性断裂,经真空热处理后,合金的断裂机制为典型钨颗粒穿晶解理,伴随部分粘结相撕裂。     

高强韧Mo-0.1Zr合金的制备、性能及组织

采用球磨制备Mo-0.1Zr粉末,经压制成型、预烧、高温烧结和真空热处理后,制备抗拉强度超过650 MPa、伸长率大于30%的高强韧Mo-0.1Zr合金,研究真空热处理对合金性能与显微组织的影响。结果表明:经高温烧结后,Mo-0.1Zr合金与纯Mo相比性能提高不明显,断口形貌呈明显的沿晶脆性断裂特征;但经真空热处理后,Mo-0.1Zr合金的性能显著提高,抗拉强度提高了40%、伸长率从7.3%提高到31.2%,合金断口也由沿晶脆性断裂转变为穿晶韧性断裂,且部分晶粒呈韧性撕裂特征。真空热处理温度对合金性能的影响很大,真空热处理温度过高容易使晶粒长大,导致性能提高程度下降;而真空热处理温度过低难以起到消除晶体缺陷的作用,对合金性能提高有限。     

Sn对AZ61镁合金微观组织与力学性能的影响

研究了Sn对AZ61镁合金显微组织和力学性能的影响。对显微组织的观察表明，当加入Sn之后，在铸态和热处理态合金中均发现了球形颗粒状的Mg：Sn。对合金力学性能的试验表明，少量的Sn可提高合金的抗拉强度和屈服强度。热处理态下，当Sn含量达到3％时合金的抗拉强度和屈服强度分别达到了274MPa和172MPa，但是伸长率下降到9％。拉伸断口的SEM形貌分析表明，加入Sn以后，合金断裂方式由解理断裂向准解理断裂转变。     

微波烧结工艺对钨基合金挤压棒坯显微组织及力学性能的影响

研究了微波烧结温度和时间对钨基合金挤压棒坯显微组织及力学性能的影响。采用高倍SEM和光学金相显微镜分别对合金断口和显微组织进行了形貌观察;对合金相对密度、抗拉强度、延伸率和硬度进行了测定和分析。结果表明:当微波烧结时间为30min时,随着烧结温度的升高,合金性能呈峰值变化,烧结温度为1550℃时,合金的力学性能达到极大值,相对密度、抗拉强度、延伸率和HRC硬度分别为98.3%、920MPa、9.7%和30.5;当微波烧结温度为1550℃时,随着烧结时间的延长,合金的力学性能先上升后下降;随着微波烧结温度的升高及微波烧结时间的延长,钨晶粒的尺寸逐渐增大。     

Cu对Mg-9Zn合金显微组织及性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜和力学性能试验机等研究了Mg-9Zn-xCu(x=0,1,3)合金铸态和固溶时效后的组织和力学性能。结果表明:随着Cu含量的增加,晶粒逐渐细化,热处理后力学性能显著提高,延伸率逐渐上升。Cu含量为1%时合金抗拉强度最大,在410℃固溶16 h,160℃时效20 h后,抗拉强度和延伸率为299 MPa和12.06%,较铸态时213MPa和10.7%提高了40.38%和12.71%,但延伸率较固溶处理后下降了26.79%。合金铸态拉伸断口出现一定程度的韧窝,具有韧性断裂特征。热处理后,分布在晶界的析出相周围环绕着大量塑性区,塑性变形能力增强。     

WORK STRENGTHENING OF BIPHASE W-Ni-Fe ALLOYS AND THEIR MICROSTRUCTURE

采用低温旋锻方式,研究了三种钨含量的W-Ni-Fe合金的形变强化过程中形变量、力学性能和显微组织之间的关系。指出:随着钨含量的增加,变形合金的强度、硬度增加;当变形量超过15％后,高钨含量合金的形变强化作用逐渐减小,此时93％W合金的室温抗拉强度和硬度值都分别提高到大约50％;合金的显微组织中钨颗粒明显沿棒料轴向拉长;解理断裂成为断口形貌的主要方式;并呈现出钨颗粒的断裂面上的滑移带。本文还讨论了两相钨合金的形变特点和形变机制。最后采用800—1000℃真空退火处理,使变形钨合金的综合力学性能达到最佳水平。     

MA制备93W-4．9Ni-2．1Fe超细预合金粉末的烧结特性研究

为了改善93W-4．9Ni-2．1Fe合金的力学性能，对MA制备93W-4．9Ni-2．1Fe超细预合金粉末的烧结特性进行了研究。采用比表面吸附法测算了预合金粉末粒度，用X射线衍射仪对粉末晶粒尺寸进行测算，扫描电镜观察球磨粉末和试样拉伸断口的形貌，用金相显微镜对试样显微组织进行观察。结果表明：球磨50h后可得到粒度为0．29gm、晶粒尺寸为25．5nm、各元素分布均匀的超细93W-4．9Ni-2．1Fe预合金粉末：球磨50h的预合金粉末在1480℃烧结90min压坯，钨晶粒呈球形或近球形；合金抗拉强度、延伸率和相对密度分别为1025．4MPa，26．47％和99．45％，合金呈钨晶粒的穿晶解理断裂和粘结相的延性撕裂。     

热处理对喷射成形超高强Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的影响

研究了2种不同热处理方式对喷射成形超高强度Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的显微组织和力学性能的影响.观察了沉积态、挤压态、固溶及时效处理后样品的显微组织,对经时效处理的样品进行了力学性能测试.结果表明:沉积态合金晶粒均匀细小;挤压态合金存在大量的第二相颗粒,为富铜相;固溶处理后,合金出现了再结晶现象.在T6条件下,采用常规470℃单级固溶和时效处理,其抗拉强度仅为710 MPa,延伸率为6.5%;采用双级固溶和时效处理,其抗拉强度超过800MPa,延伸率达到9.3%.     

热处理对选区激光熔化成形M2052合金组织性能的影响

目的综合提升选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)成形M2052锰铜合金的力学性能。方法利用SLM技术成形M2052锰铜合金,并通过固溶、时效及固溶+时效等热处理方法对其成形态组织进行调控。通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪,对合金的显微组织、晶粒形貌、拉伸断口形貌及物相组成进行分析,并通过拉伸性能、冲击性能测试,分别评价SLM成形及热处理后的屈服强度、抗拉强度、延伸率和冲击韧性。结果 SLM成形的M2052合金经过固溶处理后,形成了典型的类孪晶结构;时效处理后的组织和SLM成形态类似,形成了细微的亚孪晶组织;固溶+时效处理后,类孪晶组织粗大。四种状态的显微组织均由单相γ固溶体组成,时效态和固溶+时效态析出了α-Mn相,但时效态析出含量较多。SLM成形态具有较高的抗拉强度σb和屈服强度σp0.2(636 MPa和548 MPa),时效处理能提高合金的σb和σp0.2(707MPa和570MPa),但是冲击韧性和延伸率(5.5J和8.5%)较差;而固溶处理能显著提高合金的冲击韧性和延伸率(23.5 J和22.25%)。综合比较,固溶+时效态试样具有最好的力学性能(冲击韧性为17 J,延伸率为10.8%,σb为503 MPa和σp0.2为322.5 MPa)。断口分析表明,四种状态下均为韧性断裂。结论固溶+时效热处理可以在存在单相γ固溶体条件下析出少量的α-Mn相,综合提升锰铜合金的力学性能。     

热处理工艺对激光熔化沉积制造JBK-75合金组织及性能的影响

采用激光熔化沉积技术制备JBK-75合金,选取750℃直接时效和1180℃高温固溶+750℃时效两种不同热处理工艺路线,分析了其沉积态的显微结构,对比两种不同热处理态的组织和力学性能。结果表明,沉积态JBK-75合金组织表现为各向异性,存在柱状晶、胞状组织和Ti元素偏聚。直接时效处理JBK-75合金打印组织未发生溶解,打印组织对强化相(γ′相)的析出行为几乎没有影响,但是Ti元素的偏聚促进了晶界有害相(η相)的生成。高温固溶+时效处理JBK-75合金打印组织消失,获得细小均匀的γ晶粒且在晶界未发现η相。高温固溶+时效处理激光熔化沉积JBK-75合金表现出最佳的强塑性配比,抗拉强度为1055 MPa、屈服强度为679 MPa、断后伸长率为29%,达到锻件JBK-75合金热处理态力学性能水平。     

Effects of Homogenized Treatment on Microstructure and Mechanical Properties of AlCoCrFeNi_(2.2) Near-Eutectic High-Entropy Alloy

A 4 kg AlCoCrFeNi_(2.2) near-eutectic high-entropy alloy ingot was prepared by vacuum medium frequency induction melting. The effects of homogenized treatment on microstructure and mechanical properties of AlCoCrFeNi_(2.2) were studied. The results showed that all the alloys consisted of the primary FCC phases and eutectic FCC/B2 phases. After homogenized treatment, lots of precipitated phases appeared in the primary phase. The hardness of the as-cast alloy was HV296. The hardness values of samples were decreased and were around HV250 after homogenized treatment. The tensile fracture strength of the as-cast alloy reached 900 MPa, while the elongation was 18%. After homogenized treatment at 900 ℃, the alloy showed the most excellent mechanical properties with the fracture strength 880 MPa and the elongation was 29%, respectively. All the alloys displayed a mixture fracture mechanism, including ductile fracture in primary FCC phases and eutectic FCC phases, and brittle quasi-cleavage fracture in eutectic B2 phases. Through a simple heat treatment method, the strength of the alloy was not reduced but the plasticity was greatly enhanced, which was more conducive to the industrial application prospects.     

热处理对双FCC相CoCrFeNiCu高熵合金组织与性能的影响

用真空感应熔炼法制备了CoCrFeNiCu高熵合金,研究了不同退火温度对合金组织及力学性能的影响.结果表明,铸态CoCrFeNiCu合金具有双FCC相结构,分别为富Cu相和贫Cu相,而且相分离现象随热处理温度的升高逐渐明显.铸态合金的组织形貌为典型树枝晶组织,随热处理温度的升高,富铜相增多,枝晶间隙变宽,且出现了大量纳...     

热处理对WE43镁合金显微组织和力学性能的影响

采用低压铸造制备了WE43镁合金,使用OM、SEM、EDS研究了热处理前后合金的显微组织及元素分布情况,并对其力学性能进行测试,分析热处理对其力学性能的影响。结果表明,WE43镁合金铸态组织主要由α-Mg基体和晶界上的Mg₂₄Y₅共晶相组成。经过520℃×10h+225℃×14h热处理后,WE43镁合金主要由α-Mg基体、方块相团簇、少量残余Mg₂₄Y₅共晶相及针状的时效析出相组成。与铸态合金相比,热处理后WE43镁合金的抗拉强度和屈服强度显著提高,分别达到305.9 MPa和191.8 MPa,但伸长率下降至3.1%。     

Mg-Zn-Y-Nd-Zr合金的显微组织、织构、力学性能

对Mg-Zn-Y-Nd-Zr合金的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,Nd元素的加入部分取代了W相（Mg₃Zn₃Y₂）中的Y元素,形成了新的第二相Mg₃Zn₃(Y, Nd)₂。热挤压后观察到由细小的等轴再结晶晶粒和粗大的细长未再结晶晶粒组成的典型双峰结构。Nd元素的加入促进了热挤压过程中的动态再结晶,随着Nd含量的增加,动态再结晶率增加,挤压态合金的整体织构强度减弱。Nd的加入细化了晶粒并改善了合金的力学性能。添加0.5%（质量分数）Nd时,挤压态合金表现出高强度和高塑性的良好结合：屈服强度为362 MPa,极限抗拉伸强度为404 MPa,延伸率为10.2%。时效处理后合金的抗拉伸强度进一步提高,峰值时效极限抗拉伸强度可达421 MPa。合金的高强度主要归功于超细再结晶晶粒和析出强化。     

热处理工艺对高真空压铸Mg–8Gd–3Y–0.4Zr镁合金组织及力学性能的影响

研究T4和T6热处理状态下高真空压铸Mg-8Gd-3Y-0.4Zr（质量分数,%）合金的微观组织、化合物含量、力学性能及断裂行为。铸态Mg-8Gd-3Y-0.4Zr合金微观组织主要由α-Mg和共晶Mg24（Gd,Y）5化合物组成。经固溶处理后,共晶化合物大量溶解于镁基体,合金主要含过饱和α-Mg及方块相。固溶合金中方块相的含量随固溶温度的升高而增大,力学性能也有所提高。根据微观组织结果,确定475℃,2 h为Mg-8Gd-3Y-0.4Zr合金最优固溶方案。合金的最佳屈服强度为222.1 MPa,延伸率可达15.4%。铸态,T4状态下和T6状态下合金的拉伸断裂模式为穿晶准解理断裂。     

Effect of swaging on microstructure and mechanical properties of liquid-phase sintered 93W-4.9(Ni,Co)-2.1Fe alloy

The effect of swaging on the microstructure and mechanical properties of 93W-4.9Ni-2.1Fe alloy was investigated. The alloy was prepared by liquid-phase sintering under hydrogen atmosphere followed by vacuum heat treatment and swaging at 600 °C with different area reductions (ranging from 15.0% to 84.8%). The as-swaged alloy with area reduction 84.8% exhibits the highest ultimate tensile strength (about 1490 MPa) and the lowest elongation (about 2.5%), which has been attributed to higher fraction of tungsten cleavage. For the as-sintered alloys, the fracture modes are a combination of the ductile rupture of W-Ni-Fe-Co matrix, transgranular cleavage of the tungsten particles, W-W interfacial segregation and W-M interfacial debonding, whereas transgranular cleavage of the tungsten particles is the main characteristic in the as-swaged alloy. Transmission electron microscopy images indicate that tungsten grains and W-Ni-Fe-Co matrix phase are composed of high-density dislocations. Based on the results, when running the swaging of 93W-4.9(Ni, Co)-2.1Fe alloy at 600 °C, the strengthening mechanism can be mainly due to the working-hardening.     

微量铬强化B10合金形变热处理后的组织及性能

利用真空感应熔炼-铸造工艺制备了微量铬强化的B10合金(即Cu-10Ni-0.3Cr(mass%)合金),并对铸态合金进行固溶、冷变形及退火处理,采用光学显微镜、拉伸测试和四线制测量法等研究了不同处理状态下Cu-10Ni-0.3Cr合金的显微组织、力学性能和电导率。结果表明,铸态Cu-10Ni-0.3Cr合金晶粒为等轴状,晶粒中均匀分布着黑色颗粒状析出相;再结晶退火后合金的组织均匀细小,晶粒内有明显的退火孪晶。铸态合金的导电性最好,电导率为17.15%IACS,900℃固溶2 h后合金的导电性最差,电导率为12.30%IACS。冷轧态(50%变形量)合金的强度、硬度最高,分别为340 MPa、112 HB,延塑性最差,伸长率只有8%;再结晶退火态合金综合力学性能最好;随着退火温度升高,冷轧态合金形变组织逐渐消失,且退火温度愈高,形变组织消失得愈明显,同时晶粒在退火过程中发生长大,最终导致合金强度、硬度降低,塑性增加。     

热处理制度对喷射成形7A50铝合金组织性能的影响

研究了热处理制度对喷射成形7A50铝合金微观组织和力学性能的影响,测试了显微硬度和力学性能,运用OM、SEM(EDS)和TEM(SAED)观察了微观组织。结果表明:喷射成形后的7A50铝合金,消除了枝状晶粒,晶粒尺寸细化到60~120 μm范围;预时效(PA)处理提升了7A50铝合金试样的初始硬度,但却明显降低了自然时效(NA)过程的硬化速率,12 d自然时效处理后,相比于SS+NA态,最终硬度反而降低了19 HV0.5;SS+PA+NA+BH态的试验铝合金,屈服强度和抗拉强度最高,分别达到了475 MPa和525 MPa,屈服强度的BH值达到165 MPa,伸长率降低了10%;不同热处理状态下的试样断口均具有韧性断裂的特征,断口处存在大量的韧窝。SS+PA+NA处理后,基体内的第二相尺寸细小,分布弥散,尺寸在5~15 nm范围。     

退火工艺对激光选区熔化成形Ti6Al4V合金组织及室温力学性能的影响

以Ti6Al4V球形粉末为原料,利用激光选区熔化成形方法制备了Ti6Al4V合金试样,采用光学显微镜、扫描电镜及力学性能测试等手段,研究了退火工艺对Ti6Al4V合金室温力学性能及组织的影响规律。结果表明: SLM成形沉积态Ti6Al4V合金室温抗拉强度超过1200 MPa,而平均断后伸长率仅为4.0%;在650 ℃下进行真空退火处理,合金的抗拉强度仍保持在1200 MPa左右,规定塑性延伸强度R_p0.2高于1150 MPa,但试样的断后伸长率<10%;而在750及800 ℃下进行真空退火处理,合金试样的抗拉强度降至1100 MPa左右,规定塑性延伸强度高于1050 MPa,伸长率达到甚至超过10%,材料的综合强韧性得到明显提升。随着真空退火加热温度和保温时间的增加,SLM成形Ti6Al4V合金原始β晶界逐渐变模糊,晶粒趋向于等轴化。与此同时,快速冷却转变的α′针状马氏体未出现明显地粗化。