热处理工艺对Zn-22Al基合金挤压管显微组织和力学性能的影响

研究了不同热处理工艺下,Zn-22Al基合金挤压管材的显微组织和室温力学性能。结果表明,挤压管在室温下为α+η两相组织,超塑性处理后呈现细小等轴晶,晶粒内部存在具有一定取向的小颗粒。200℃保温9 h退火处理后,挤压管材硬度为62.52HV0.05,伸长率为27.20%,抗拉强度为233 MPa。320℃×6 h淬火+250℃×0.5 h回火处理后,挤压管材硬度为41.03 HV0.05,伸长率达到139.47%,抗拉强度为98 MPa。     

Al对Mg-5％Cu合金显微组织及力学性能的影响

通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析仪及万能力学试验机等研究了不同Al含量(1％、3％、5％)对Mg-5％Cu合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:在Mg-5％Cu合金中添加Al元素后,显微组织得到明显细化;当Al含量为5％时,其主要相组成为α-Mg基体相、β-Mg17Al12相、Al2Cu相和AlCuMg三元相;随着Al含量的增加,合金的抗拉强度逐渐上升,Mg-5％Cu-5％Al合金的抗拉强度最高,为192MPa;而伸长率呈逐渐下降的趋势.     

热处理对TB9合金力学性能及显微组织的影响

TB9合金属于亚稳型β钛合金,热处理强化效果明显,抗腐蚀性强、本文研究了固溶处理、固溶+时效处理对TB9合金力学性能和显微组织的影响,结果表明：经过800℃-900℃固溶处理后,TB9合金强度随固溶温度提高逐渐下降,塑性变化不明显;超过820℃固溶处理时,β晶粒尺寸迅速长大; 800℃-900℃固溶处理后对时效态TB9合金强度影响不明显;塑性随固溶温度上升明显下降,延伸率从15%降低到10%,面缩率从37.5%下降到20%以下;经过820℃/30min、WQ+520℃/8h、AC固溶时效处理后α相充分析出,合金性能稳定。     

热处理对TiNbZrMo合金显微组织和力学性能的影响

采用水冷铜坩埚真空感应熔炼技术制备了名义成分为Ti-12Nb-12Zr-2Mo(质量分数,%)的合金,对获得的样品在真空热处理炉中进行热处理。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及力学测试等技术对铸态和热处理后得到样品的显微组织和力学性能进行系统研究。结果表明:铸态和退火状态下合金的组织均由α和β相组成,淬火状态下合金组织由α′和β相组成。热处理有利于提高合金的强度,而不改变合金的弹性模量。     

热处理对Mg-5Zn-0.63Er合金显微组织及力学性能的影响

通过不同的热处理工艺研究含有准晶Ⅰ相的铸态Mg-5Zn-0.63Er(质量分数,％)合金的显微组织演变.结果表明:合金在480℃固溶10 h后,除有W相颗粒析出外,准晶Ⅰ相几乎全部固溶在基体中.固溶态Mg-5Zn-0.63Er合金在175℃下时效6～10h.合金在峰时效态的抗拉强度约为261MPa、伸长率为10.5％.合金拉伸强度的提高归因于杆状MgZn2相的析出.     

Mg-RE(Ce,Nd,Y)-Zn-Zr合金显微组织及力学性能研究

通过光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射对Mg-RE(Ce，Nd，Y)-Zn-Zr合金显微组织和力学性能进行了分析研究，揭示了实验合金在不同稀土元素作用下的结构特点及断裂行为。实验合金在挤压和T2(T6)热处理后的拉伸力学性能分别为251．3MPa，275．5MPa和253．3MPa。高温力学性能1^#合金在150C拉伸时强度为196．4MPa，2^#、3^#合金在250C拉伸时强度分别为187，3MPa和219．6MPa。     

Y对Mg-2％Mn合金显微组织和力学性能的影响

用光学显微镜、力学万能试验机和显微硬度仪等分析了Mg-2%Mn-x%Y合金的显微组织和力学性能.结果表明,Y加人到Mg-2%Mn合金中,以Mg24Y5相形式弥散分布在α(Mg)晶内和晶界处.一定量Y(≤1.5wt%)的加入可起到细化晶粒的效果,达到提高合金室温力学性能的目的;但过量Y(>1.5wt%)的加入使合金晶粒粗大,降低了合金的力学性能.     

新型Mg-Li-Al-Mn合金显微组织和力学性能

研究了微量元素Mn对Mg-9Li-1Al合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,添加一定量的Mn(0.2wt%～0.5wt%)可以使a相球化和细化.室温拉伸测试结果表明,添加一定量的Mn可以显著提高合金的强度和伸长率,随着Mn含量的增加,板材强度和伸长率有所下降,其中含0.5wt%Mn的合金强度最高,抗拉强度和屈服强度分别提高了31.3%和22.4%.这是由于Mn在a相周围的富集使其细化和球化,进而提高合金强度;通过SEM和XRD分析可知,随着Mn含量的增加,大量颗粒状的化合物MgMn2O4和Li0.5MnO2生成,降低了合金的强度和伸长率.     

Al-8.2Zn-2.1Mg-1.5Cu(-0.1Pr)合金的显微组织与力学性能

通过铸锭冶金工艺,制备了含微量Pr的Al-8.2Zn-2.1Mg-1.5Cu合金.采用金相观察、力学性能测试及透射电镜分析,研究了质量分数为0.1%的Pr对基体合金的铸态及时效态的显微组织和力学性能的影响.结果表明,添加质量分数为0.1%的Pr能细化铸态合金的晶粒,抑制挤压态合金的再结晶,最终提高了基体合金的强度和断裂韧度;其抗拉强度达到713 MPa,断裂韧度KIC(S-L)达到26.5 MPa·m1/2.     

ZGM2合金高温力学性能及显微组织研究

研究了不同状态下镍基ZGM2高温合金的力学性能和组织结构。结果表明,ZGM2合金在800℃以下具有较好的强度、塑性及较长的持久寿命,在750℃、295MPa应力下,持久寿命长达680h。热处理过的ZGM2合金,由于扩散造成枝晶缠结松脱以及长大造成枝干与二次枝晶平行排列,因而导致高温塑性下降。     

耐热Mg-Zn-Si-Ca合金的显微组织和力学性能

开发了一种新型的Mg Zn Si Ca合金 ,研究了新合金的组织与力学性能之间的关系。研究结果表明 ,Mg 6Zn 1Si合金有较好的综合力学性能。但是由于合金中的主要强化相Mg2 Si呈粗大的汉字状 ,分布于晶界周围 ,在受到应力作用时 ,这种汉字状相与基体的界面处容易产生微裂纹 ,降低合金的抗拉强度、塑性等力学性能。在Mg 6Zn 1Si合金中加入微量Ca后 ,合金的组织得到明显细化 ,并使Mg2 Si强化相形貌由粗大的汉字状转变为细小、弥散分布的颗粒状。由于显微组织的改善 ,使得Mg 6Zn 1Si合金的室温和高温力学性能均有一定的提高     

热处理对挤压态Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织和力学性能的影响

采用扫描电镜、硬度测试、拉伸试验及冲击性能测试,研究了3种不同热处理后Al-12Zn-2.4Mg-1.1Cu-0.3Zr-0.15Ni-0.12Mn(质量分数,%)合金显微组织演变与力学性能的变化。结果表明:经T6处理合金的组织主要为α-Al基体、η′和η析出相,合金的平均硬度和抗拉强度分别达到210 HV和597 MPa,高于T4和T5工艺下的合金硬度和强度。η′和η相对于基体有一定的可动性,使合金的塑性降低,T6态合金的伸长率略低于T4态。T4和T5态合金的冲击断裂机制为脆性断裂,T6处理后合金的冲击性能得到明显改善,断裂机制为韧脆混合断裂。挤压态Al-Zn-Mg-Cu合金宜采用T6热处理工艺。     

热处理工艺对Ti-53合金显微组织和力学性能的影响

对Ti-53(Ti-5Al-1Sn-1Cr-1Fe)钛合金在不同热处理条件下的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,完全退火处理后,β相明显减少,α相发生再结晶,组织由针片状α相+少量β相组成,强度、硬度较低,塑韧性较高;固溶处理后,部分β相无扩散转变为α’相;时效处理后,固溶时出现的部分不稳定α’相发生分解,最终组织为片状α相+高度弥散的β相+少量α’相,还出现一定量的β斑,强度和硬度明显提高,塑韧性也有所提高。Ti-53合金的室温拉伸断口表现为韧脆混合断裂特征。     

热处理对铸态Mg-4.2Zn-1.5RE-0.7Zr镁合金显微组织和力学性能的影响

研究热处理工艺对铸态Mg-4.2Zn-1.5RE-0.7Zr镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：铸态Mg-4.2Zn-1.5RE-0.7Zr镁合金的显微组织主要由α-Mg、T相和Mg51Zn20相组成;单级等温时效（325°C,10 h）以及双级时效（325°C,4 h）＋（175°C,14 h）处理均未能使T相和Mg51Zn20相溶入基体,且晶粒也未明显长大。在325°C下时效10 h,晶内析出大量短杆状β′1相,延长时效时间将导致β′1相粗化及数量减少。Mg-4.2Zn-1.5RE-0.7Zr镁合金在325°C下时效10 h后具有最高的屈服强度（153.9 MPa）和抗拉强度（247.0 MPa）,相比铸态合金分别增加48 MPa和23 MPa,伸长率降低至15.6%。Mg-4.2Zn-1.5RE-0.7Zr合金经双级时效（325°C,4 h）＋（175°C,14 h）处理后的屈服强度和抗拉强度与单级等温时效处理（325°C,10 h）的相当,但伸长率有所下降。此外,不同状态下Mg-Zn-RE-Zr镁合金的断裂主要表现为准解理断裂,但局部特征有差别。     

热处理对Mg-6Nd-2Al合金显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和万能拉伸试验机等研究了铸态、固溶态和时效态Mg-6Nd-2Al合金的显微组织及力学性能。结果表明,铸态合金的组织由α-Mg基体、不规则条状Mg_(12)Nd相、针片状Al_(11)Nd_3相和颗粒状Al_2Nd相组成。经固溶处理后,合金中第二相的数量明显减少,晶界处的Mg_(12)Nd相溶解,针片状Al_(11)Nd_3相出现断裂和球化现象,转变为Al_2Nd相。经时效处理后,合金内部有大量纳米尺度的β″相析出,力学性能明显提高;与铸态合金相比,时效态合金的抗拉强度由141.5 MPa提升至189.5 MPa,屈服强度由104.4 MPa提升至121.9 MPa,该合金具有较好的热处理强化效果。     

铸态Mg-2Zn-1.5Cu合金组织及力学性能

利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、XRD物相分析以及力学性能测试等手段,研究了Mg-2Zn-1.5Cu(at%)合金的显微组织及力学性能。结果表明:铸态合金存在较为明显的元素偏析,主要的第二相为MgCuZn相;合金的力学性能随着温度的提高而不断降低,塑性变化幅度要明显高于强度,合金的断裂方式也由低温时的沿晶断裂转变为高温时的穿晶断裂;在相同温度下,随着应力的提升,合金的稳态蠕变速率提高,蠕变机制由晶界控制转变为晶界及位错共同控制;在相同的应力下,随着温度的提升,合金的稳态蠕变速率存在数量级的提升,蠕变激活能由130kJ/mol降低到36.4 kJ/mol;在200℃,45 MPa时,出现加速蠕变阶段,发生蠕变断裂,断口存在明显的穿晶断裂特征,基体中有大量的沿基面运动的位错,部分位错发生攀移,MgZnCu相具有减缓蠕变变形的作用。     

Al含量对Mg-xAl-1Zn-1Si合金组织与力学性能的影响

研究了Al含量对Mg-x Al-1Zn-1Si(x=4,6,8,wt%)合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,合金主要由α-Mg、β-Mg17Al12和Mg2Si相组成。随着Al含量的增加,α-Mg基体晶粒尺寸先减小后增大;呈网状分布于晶界上的Mg17Al12相的体积分数逐渐增大;Mg2Si相由原来粗大的汉字状逐渐转变为相对细小的杆状。Al含量从4%增加到6%和8%时,α-Mg基体晶粒的平均尺寸分别为30、20和40μm,合金硬度逐渐提高;其室温与150℃抗拉强度、屈服强度和伸长率先升高后下降;合金拉伸断裂形式为准解理脆性断裂。     

热处理对Mg-45Zn-1.5Nd合金组织及性能的影响

采用常规铸造法制备了Mg-45Zn-1.5Nd三元合金,利用SEM、EDS、XRD、硬度及拉伸实验等方法,研究了热处理对Mg-45Zn-1.5Nd合金组织及性能的影响规律。结果表明:铸态组织由Mg7Zn3基体、α-Mg枝晶、α-Mg+MgZn共晶组织以及极少量的球状准晶相组成;退火后α-Mg枝晶和共晶组织溶入基体中,析出了球状准晶相,组织均匀化程度显著提高;热处理使Mg-45Zn-1.5Nd合金的性能大幅度提高,硬度和抗拉强度最高分别达到141.9 HB和168 MPa,比铸态合金提高了14.3%和48.7%,最佳热处理工艺为330℃×6 h;热处理后拉伸断口中尽管出现少量韧窝,但仍是以解理为主的脆性断裂。