【摘 要】
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采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针显微分析(EPMA)、X射线衍射(XRD)以及差示扫描量热仪(DSC),研究了一种高合金化Al-9Zn-2.0Mg-2Cu-0.3Ce(质量分数,％)合金的铸态微观组织,以及其均匀化过程中微观组织的演变,获得了较优的单级均匀化工艺.结果表明:铸态时,合金晶粒内部枝晶网络发达,Zn、Mg、Cu元素偏聚严重,合金中主要的非平衡凝固相为T(AlZnMgCu)相和θ(Al2Cu)相.经过470℃×48 h均匀化热处理后,合金中的枝晶网络基本消除,凝固相T逐渐回溶
【机 构】
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烟台南山学院 工学院, 山东 烟台 265713;航鑫材料科技有限公司, 山东 烟台 264006;烟台南山学院 工学院, 山东 烟台 265713;航鑫材料科技有限公司, 山东 烟台 264006
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采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针显微分析(EPMA)、X射线衍射(XRD)以及差示扫描量热仪(DSC),研究了一种高合金化Al-9Zn-2.0Mg-2Cu-0.3Ce(质量分数,％)合金的铸态微观组织,以及其均匀化过程中微观组织的演变,获得了较优的单级均匀化工艺.结果表明:铸态时,合金晶粒内部枝晶网络发达,Zn、Mg、Cu元素偏聚严重,合金中主要的非平衡凝固相为T(AlZnMgCu)相和θ(Al2Cu)相.经过470℃×48 h均匀化热处理后,合金中的枝晶网络基本消除,凝固相T逐渐回溶至基体中,主要的残留相为耐高温相Al2 CuMg、Al8 Cu4 Ce和Al7 Cu2 Fe.扩散动力学分析表明,470℃退火48 h的单级均匀化工艺足以使合金中的非平衡相回溶至基体中.
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将7136-0.35La合金进行一级、二级、三级固溶处理后均施以单级时效处理,通过扫描电镜、硬度计、万能拉伸试验机、电化学工作站等设备分别测试了合金的固溶态金相、拉伸断口形貌及能谱、合金硬度及断裂性能、电化学参数等.结果表明:三级固溶合金固溶态组织回溶效果较好,初步减少腐蚀裂纹源数量;三级固溶时效合金伸长率为13.65％,比单级固溶时效合金增长21.9％,且主断裂方式为韧性断裂;然而,单、双、三级固溶处理的3种时效态合金均表现出相似的耐电化学腐蚀性能,因此以腐蚀性能为主要指标时,首选单级固溶处理.
研究了几种不同热处理工艺对Ti80钛合金棒材显微组织和室温力学性能的影响.结果表明:随着热处理温度的升高,显微组织由等轴组织变为魏氏组织;后期需要进行塑性成形时,适宜选择850℃保温80 min后空冷的工艺后热处理;经750℃保温80 min后空冷的热处理工艺,Ti80钛合金棒材的强度与塑性匹配较好.
采用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、显微硬度计和万能拉伸试验机等方法研究了飞机用TC4-DT钛合金材料在4种模拟烧伤温度(850、950、1050、1150℃)下的组织、强度、硬度和电阻的变化情况,并给出了快速烧伤检测的方法.结果表明:当模拟烧伤温度为850℃时,合金等轴组织主要由α相+少量β相组成,随着模拟烧伤温度改变为950℃时,等轴状组织发生粗化.当模拟烧伤温度为1050℃时,晶粒尺寸明显增大,组织逐渐变成片层状,并伴随着初生α相的减少、β相的增多以及次生α相的析出.且随着模拟烧伤温度改变为
采用硬度计、电导率测试仪、扫描电镜(SEM)研究了退火工艺对水冷铜模制备的Al-Zr-Er合金组织和性能的影响规律.结果表明:Er元素添加量由0增加至0.30wt％,Al-Zr-Er合金内的初生Al(Fe,Er)相逐渐增多,在退火过程中则会析出大量纳米级Al3(Zr、Er)相.在等时退火过程中,硬度和电导率会形成两个峰值位置,即300～400℃的Al3 Er析出峰和500～550℃位置的Al3(Zr,Er)粒子析出峰;退火工艺中,多级退火可以更充分形成核壳结构Al3(Zr,Er)粒子,硬度提升显著;三级退
采用脉冲磁场对7075铝合金进行了磁处理,并使用室温拉伸、SEM、TEM和XRD等测试手段对比研究了7075铝合金脉冲磁场处理前后的力学性能及显微组织.研究发现,峰值强度为2T和3T的脉冲磁场会增大合金的微观应变,促进晶粒择优取向由(200)晶面转变为(111)晶面,但脉冲磁场对合金的拉伸性能无明显影响;峰值强度为1 T的脉冲磁场能够显著促进合金内部小尺寸第二相的回溶,减弱晶界沉淀相的连续性,增加晶界无沉淀析出带的宽度,可在不降低7075铝合金材料强度的情况下提高该材料的塑性.
利用光学显微镜和扫描电镜对IC21单晶合金的铸态、热处理后和不同热过程后的组织进行了观察,检测了铸态、热处理态和不同热过程后合金的高温拉伸和持久性能,研究了热处理和热过程对IC21合金组织演变和力学性能的影响.结果表明,IC21合金的铸态组织呈树枝晶状,由γ′相、γ相以及枝晶间的粗大γ′相和NiMo相组成,枝晶干上γ′相尺寸比枝晶间的γ′相尺寸大.1315℃/6h/充氩冷却+两次时效热处理后合金未实现完全固溶,枝晶干上部分铸态γ′相在固溶时未完全溶解,枝晶间仍存在粗大γ′相,持久性能与铸态相比有明显提升.
采用拉伸和硬度测试、显微组织及拉伸断口观察等方法研究了终轧温度及退火温度对5052铝合金板材组织及性能的影响.结果表明,未经退火时,板材表层已经发生再结晶,而中心层组织仅发生回复过程.退火处理后,随退火温度的升高,合金板材的强度、硬度下降,而伸长率增加.5052铝合金终轧温度不低于330℃时,可在后续的冷加工获得较为均匀的组织,经400～500℃退火可获得综合性能较为优异(Rm≥175 MPa、Rp0.2≥65 MPa和A≥32％)的5052-O态合金板材.
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为提高32Cr3MoVE钢工件的硬度和耐磨性,对其渗氮工艺进行了研究.结果表明:渗氮过程中采取较低的渗氮温度及较低的氮势,可以有效控制白亮层深度及避免产生粗大的合金氮化物,但渗氮速度较慢;通过氮势门槛值控制的渗氮方法,在渗氮前期可以适当提高氮势,随着渗氮时间的增加,逐步多段地降低氮势,使实际氮势始终维持在氮势门槛值的附近,此方法在保证渗氮速度的同时,能有效控制32Cr3MoVE钢渗氮后的白亮层深度及抑制脆性相的生成;最后通过工艺试验加以验证,得出适合32Cr3MoVE钢的氮势门槛值控制的气体渗氮热处理工艺