固溶时效后高强高导Cu-Cr-Zr合金的性能与显微组织研究

在测试不同固溶时效阶段Cu-Cr-Zr合金力学性能和导电性能的基础上,采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察了合金的显微组织,发现经过490℃/240min时效处理后合金达到时效强度峰值,强度的提高主要是共格弥散强化相造成.运用Gerold及其推导公式计算了共格强化导致的最大拉伸应力增量(△σcsmax)的范围,同时应用单元体导电模型和马提申定则计算了合金时效时的导电率的增量值范围,与实验数值相比误差较小.说明所建模型能较好的反映时效析出过程中的强度和导电率变化.     

预轧制变形对2091合金应力腐蚀敏感性的影响

时效前对Ａｌ－Ｌｉ－Ｃｕ－Ｍｇ－Ｚｒ（２０９１）合金进行冷轧和温轧关系，用慢应变速率拉伸试验研究了合金在３．５％ＮａＣｌ溶液中的应力腐蚀敏感生。结果表明，预轧制变形提高了合金的应力腐蚀抗力。冷轧受形量为２０％以及温轧温度为１８０℃时，合金都具有最低的应力腐蚀敏感性。对合金应力腐蚀抗力与显微组织的关系进行了探讨。     

电连接器用250℃导电弹性材料的研究

研究了形变时效和淬火时效对含Ｎｂ和不含Ｎｂ的两种Ｃｕ—ｌ５Ｎｉ－８ＳｎＳｐｉｎｏｄａｌ分解型合金的力学、性能、应力松弛性能和其他物理性能的影响。经５６％形变，４００℃时效３０ｍｉｎ能使这两种合金获得很高的强度和弹性模量；在２００℃具有良好的抗应力松弛性能；加Ｎｂ的合金能改善２５０℃的抗应力松弛性能。淬火时效处理能获得适中的强度和极良好的延性；加Ｎｂ能加速Ｓｐｉｎｏｄａｌ分解，提高时效初期的强度。淬火时效态的两种合金在２５０℃下均显示良好强度和弹性稳定性，十分适合作高温电连接器中的导电弹性元件。文中还对调幅组织的强化和Ｎｂ的作用进行了讨论。     

长期时效对一种含Re定向凝固高温合金组织和性能的影响

研究了950℃长期时效对一种含Re定向凝固高温合金组织和持久性能的影响。结果表明:长期时效后该合金的组织稍有影响,主要是γ'相有小幅度粗化长大;长期时效前后合金的持久性能基本没有变化。这是因为合金中含有4%的Re,它能降低合金元素的扩散速率,降低合金组织的变化程度,减小长期时效对合金的影响,从而提高合金组织的热稳定性。     

2195铝锂合金应力松弛时效成形工艺制度

以2195-T8态铝锂合金为研究对象,探究工艺参数对其应力松弛时效行为的影响规律。试样经过固溶、淬火,进行不同预变形、时效温度及时效时间条件下的应力松弛时效实验。通过室温拉伸,测得应力松弛时效后试样的力学性能。基于正交试验的极差分析和方差分析,探究了预变形、时效温度和时效时间3个工艺参数对应力松弛量、屈服强度和延伸率的影响权重占比;进一步研究发现预变形不仅可以提高2195铝锂合金时效后的强度,还降低了应力梯度对材料力学性能不均匀性的影响;查明了实现2195铝锂合金应力松弛时效形性协同制造的合理工艺制度:180℃+4%预变形+时效时间12～16 h。研究工作为大型铝锂合金构件应力松弛时效形性协同制造工艺窗口的确定提供了重要支撑。     

铍青铜挠性杆热处理工艺试验研究

本文针对挠性杆所用的φ1.2QBe1.9铍青铜冷拔线材的原材料进行了冶金质量分析,并做了热处理工艺试验研究,讨论了热处理对合金的组织与性能的影响。试验表明:固溶温度是影响合金晶粒度和性能的主要因素,指出固溶不足、过热和过烧的组织特征。时效温度和时间及固溶后的晶粒度对最终时效组织和性能影响也尤为重要,指出欠时效、峰值时效和过时效的组织特征。明确晶界反应量是判别时效程度的主要依据。试验结果可作为制订合理的热处理工艺参数的根据,确定了挠性杆零件780℃×7分钟固溶和340℃×1小时 250℃×1.5小时双重时效工艺的最佳规范,提供了炉前控制产品质量的金相参考图片,解决了生产中关键件质量和工艺问题。     

火箭发动机燃烧室用高强高导Cu-0．8Cr-0．2Zr合金的组织与性能

采用硬度、拉伸力学性能及导电率测试研究了Cu-0.8Cr-0.2Zr合金的力学性能和导电性能,采用金相显微镜(OM)和透射电子显微镜(TEM)观察了不同处理态合金的显微组织。研究结果表明:时效热处理过程中,合金发生回复和再结晶,同时过饱和固溶体分解析出新相,析出的纳米弥散强化相,能显著提高合金的强度,同时保持良好的导电性。Cu-0.8Cr-0.2Zr合金的最佳热处理工艺为:热轧后980℃/1h固溶处理,经70%冷变形,然后再经过450℃/4h时效处理后,硬度、抗拉强度和屈服强度分别为153HB5、29MPa和489Mpa,导电率达到85.1%IACS。研究的加工工艺实现了高强高导,获得了强度和导电率的最佳匹配。     

5A90铝锂合金的蠕变时效行为及机理

研究了在不同时效温度和应力水平的影响下,5A90铝锂合金的蠕变时效行为和微观组织及力学性能演变规律和机理。实验采取先加载后加热的方法,即考虑了蠕变时效非等温阶段。结果表明:在恒定外加应力175MPa下,加热至100、130和160℃时的非等温蠕变应变分别为0.026%、0.036%和0.069%;160℃下等温阶段保持18 h后的蠕变应变达到1.207%,远大于130℃下的0.079%和100℃下的0.039%;蠕变应变速率随温度升高而增加;由于蠕变损伤,160℃下出现蠕变第3阶段。研究了130℃下不同应力水平对微观组织和力学性能演变的影响,发现应力为175 MPa时,非等温蠕变变形很明显,但在125和150 MPa下加热至120℃之前不会发生蠕变,并且等温蠕变应变随应力增大而增加;较高的应力可以促进δ′(Al3Li)、S(Al2MgLi)相的析出和长大;在蠕变时效初期,应力越大,位错密度越小,而在蠕变时效的后期则相反;与125和150 MPa相比,合金在175 MPa下蠕变时效初期表现出最低的强度和最好的塑性,而在蠕变时效后期则相反,这归因于位错强化和δ′相强化之间的协同作用。     

SLM成形Inconel 718合金的组织性能调控研究

针对Inconel 718合金零部件传统制造技术中存在的制造极限问题,基于材料合金显微组织与力学性能之间的相关性等内容,开展激光选区熔化(SLM)成形Inconel 718合金性能的研究,建立了适用于SLM成形Inconel718合金的热处理制度,提高了该合金的室温与高温力学性能。考虑到SLM成形Inconel 718合金组织内部晶粒极其细小、内应力积累较大,传统的热处理制度不再适合新技术成形的零部件,根据基体中二次相的析出温度区间,对该合金的传统后热处理制度进行改进。力学性能测试结果证明:项目组提出的均匀化热处理+固溶处理+双时效的热处理制度能有效改善SLM成形Inconel 718合金的显微组织和综合力学性能,并满足锻件的使用要求。     

2195铝锂合金热处理工艺研究

对2195铝锂合金的热处理工艺进行了研究。力学性能测试和金相分析结果表明:该合金较理想的热处理制度为固溶处理(510±5)℃/10min,水淬,人工时效(170±5)℃/720min,空冷。热处理后合金的抗拉强度大于等于560MPa,屈服强度大于等于505MPa,伸长率大于等于6%,析出相呈细小弥散分布,对合金的强化效果高。     

固溶处理对超高Zn含量7系铝合金组织与性能的影响

本研究利用气雾化法制备微米级超高Zn含量（质量分数25%）铝合金粉末,再通过放电等离子烧结（SPS）可制备出富Zn增强相细小弥散的块体合金,最后经过固溶-自然时效热处理可进一步优化合金增强相的种类、尺寸及分布,在固溶温度400℃时,固溶-自然时效后的超高Zn含量铝合金的抗拉强度可达540MPa,断裂伸长率为5.3%,气雾化-SPS烧结-固溶时效的工艺路线为超高Zn含量7系铝合金的制备提供了新的思路。     

铍青铜形变时效工艺的研究

研究指出：固溶后冷变形大于６２．５％ＱＢｅ２合金的优化工艺为过时效工艺，经优化工艺时效后，弹簧具有较高的硬度、弹性、韧性和形状稳定性；经３００～３５５℃的单一时效后Ｇ·Ｐ区、γ″、γ′相并存；经分级时效后，其强韧性进一步提高。     

铝合金LY12尺寸稳定化处理工艺研究

重点介绍反淬火,高低温循环处理对LY12合金的残余应力、显微组织、常规机械性能、微塑性变形抗力及尺寸稳定性的影响。对高低温循环处理工艺提高LY12合金尺寸稳定性的机理进行了分析,确定了LY12合金尺寸稳定化处理的优化工艺为190℃、-196℃循环三次。     

Al—Mg—Li（01420）合金的时效与断裂

本文研究了Al-Mg-Li(01420)超轻型合金的时效微观过程,指出δ’相尺寸与时效时间1/3次方成正比,PFz宽度与时效时间1/2次方成正比;进而分析了时效对合金变形机制及破断特征的影响,指出欠时效时,位错切过δ’相质点;过时效时,位错绕过δ’相质点。峰值时效时,处于位错切过与绕过机制过渡阶段。随时效温度升高和时效时间增长,亚晶界断裂比例增大,合金塑性降低。     

热处理工艺对双网篮Ti750合金组织性能的影响

研究了普通退火、双重退火、固溶时效三种热处理制度对双网篮组织近α高温钛合金Ti750合金组织结构、力学性能的影响.结果表明不同热处理制度对Ti750合金组织性能影响较大,近β相变点固溶时效处理能极大提高合金强度,但塑性极大降低;采用900℃/1..5hAC 600℃/3hAC双重退火热处理工艺,合金综合性能较好,强度、塑性相对有所提高.     

Al—Li—Cu—Mg—Zr合金的尺寸稳定化工艺

对 Al- Li- Cu- Mg- Zr合金进行 530± 5℃保温 3小时固溶处理后 ,采用不同的淬火介质进行淬火 ,而后进行 1 85℃时效 8小时 ,再进行 1 55 - 1 96℃循环处理。发现随循环处理的次数增加 ,合金中的应力松弛速度减慢 ,应力松弛强度增加。稳定化循环次数为两次效果最好 ,并且急冷效果好于缓冷效果。文中 Al- Li- Cu- Mg- Zr合金尺寸稳定化的最佳工艺是 :采用530± 5℃保温 5小时固溶后热油淬火、1 85℃时效 8小时 ,再经 1 55 - 1 96℃循环处理两次。     

热处理对LC9铝合金锻件性能的影响

研究了不同的热处理工艺对LC9铝合金锻件性能的影响。结果表明,双级时效的热处理工艺,由于预时效在合金中形成GP区,使大量的GP区达到η和η′相成核所必须的临界尺寸,同时在晶粒内部、亚晶界和晶界上形成高度弥散的析出物,从而对合金的第二级时效产生影响,使得合金的塑性、韧性尤其是抗蚀性能有十分明显的提高。     

固溶处理工艺对2219铝合金力学性能的影响

针对铝合金在硝盐槽中固溶热处理存在加热介质不环保、超温爆炸的问题,以2219铝合金不同厚度板材为对象,研究了空气介质加热固溶处理工艺对2219铝合金力学性能的影响。探索了其力学性能随固溶处理保温时间的变化规律,并观察了6 mm板材典型的热处理工艺:(535±5)℃/70 min固溶,(165±5)℃/960 min时效,板材显微组织的析出相呈细小弥散状分布,对合金有较好的强化效果。试验获得了不同厚度2219铝合金板材较为理想的固溶处理工艺参数。合金热处理后的力学性能达到了产品的技术指标:抗拉强度R_m≥405 MPa,屈服强度Rp0.2≥286 MPa,延伸率A11.3≥10%。2219铝合金空气介质加热固溶处理工艺技术已替代硝盐介质固溶处理技术,并在运载火箭贮箱结构件中得到成功应用。     

预变形电场时效对 1420Al-Li 合金组织和性能的影响

本文研究了预变形电场时效对１４２０Ａｌ－Ｌｉ合金组织和性能的影响。结果发现，预变形电场时效可以显著提高合金的强度，而塑性降低不大。合金经预拉伸变形３％，在电场强度为４ｋＶ／ｃｍ，１２０°时效１２ｈ后具有最佳的强度和塑性配合。ＴＥＭ分析表明：这一性能结果与预变形电场时效所导致的位错组态、δ′相及其晶界无析出带（ＰＦＺ）的改变有关。     

形变热处理对Ti750锻坯显微组织和力学性能的影响

研究了一种Ti-Al-Sn-Zr-Nb-W-Si系750℃短时应用的Ti750钛合金的形变热处理强化对其常温性能和高温性能的影响。采用光学显微镜分析了在900℃下不同变形量对Ti750合金锻坯显微组织的影响,并测试了其常温和高温(750℃)力学性能。结果表明:在900℃下变形量为70%时的常温、高温综合性能较好。