形变热处理对Cu-0.3Cr-0.1Zr合金上引铸坯杆组织性能的影响
形变热处理对低碳微合金钢焊接接头组织与性能的影响
热处理前
300
250
200
热处理后
150
焊缝中心位置
100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 测试点 图 3 热处理前后焊缝硬度变化情况 Fig.3 Hardness change before and after thermomechanical treatment
硬度 (HV10)
屈强比
0.84 0.92
/
伸 长 率 (%)
26 32 /
《热加工工艺》 2008 年第 37 卷第 19 期
101
金属铸锻焊技术 Casting8 年 10 月
表 3 焊接工艺 Tab.3 Welding process
焊接方法 焊接电流 焊接电压 焊接速度 坡口形式 O2 添加量
不大,约为 10~20 MPa。 在所试验的 700~950 ℃
温度范围内温度变化时,抗拉强度基本保持不变,
但是屈服强度随着形变热处理温度的提高呈减小
趋势,如图 5 所示,减小约 90 MPa。
720
热处理前
710
700
σb/ MPa
690
680
670
660
热处理后
650 1 2 3 45 6 7 8
变热处理技术,研究组织与性能的变化情况,掌握 提高焊缝性能的工艺和方法。
1 实验方法与工艺
1.1 实验材料 实 验 用 低 碳 微 合 金 钢 为 4 mm 厚 的 板 材 ,焊
丝采用强度与之匹配的 准1.2 mm 实芯焊丝,其化 学成分、力学性能如表 1、表 2 所示;焊枪采用宾 采尔 准1.2 mm 自动直柄焊枪,焊接工艺见表 3。
Key words: lowcarbon microalloy steel; thermomechanical treatment; welding joint; microstructures and properties
热处理工艺对Mg—Nd—Gd—Zn—Zr镁合金组织和性能的影响
热处理工艺对Mg—Nd—Gd—Zn—Zr镁合金组织和性能的影响摘要:本文主要就是对热处理工艺对于Mg-Nd-Gd-Zn-Zr镁合金组织和性能的影响进行了分析和研究,经过相关的实验结果可以发现,在采用了比较合适的热处理工艺之后,镁合金的显微组织得到了一定的细化,而且对于镁合金的力学性能也能够得到一定的改善。
关键词:Mg-Nd-Gd-Zn-Zr镁合金;热处理工艺;显微组织;力学性能在现在的材料研究过程当中,因为镁合金具有比较良好的性能,所以它已经成为了现在研究的一个热点。
在镁合金当中添加微量的稀土金属之后,就可以使得镁合金的高温抗蠕变的能力以及合金的力学性能得到一个比较明显的改善。
稀土元素可以使得镁合金的再结晶过程得到延缓以及使得镁合金的再结晶温度提高,而且稀土元素还能够析出比较稳定的弥散相离子,这样就可以使得镁合金的蠕变抗力以及高温强度都能够得到比较明显的提升。
在添加了适量的稀土元素之后,就可以使得合金的晶粒得到比较明显的细化,从而使得合金的蠕变抗力以及铸造的性能得到比较明显的改善。
现在已经制备了的稀土镁合金材料主要就有Mg-Ce、Mg-Th-Zr、Mg-Y-Nd等体系,本文在进行试验的时候,主要采用的稀土镁合金材料体系就是Mg-Nd-Gd-Zn-Zr,然后对热处理工艺对镁合金材料的组织以及性能的影响进行了分析和研究。
1.进行热处理工艺的实验过程在进行这个实验的时候,采用的材料主要就是Mg-Nd-Gd-Zn-Zr镁合金,而它们的化学成分的质量分数也是按照一定的比例来进行配置的。
在进行实验的时候,要先将镁合金的试样一共分成四组,然后来进行不同的处理。
第一组的镁合金试样为没有经过热处理工艺的铸态合金;而第二组的镁合金试样则是需要经过200℃2小时的热处理;第三组的镁合金试样则是需要经过530℃2小时的水淬在加上200℃2小时的热处理;第三组的镁合金试样则是需要经过530℃2小时的空冷在加上200℃2小时的热处理。
13MnNiMoR热处理工艺对组织性能、影响规律的研究
21 0 2年 2月
1 NMo 热 处 理 工 艺 对 组 织 性 能 3 Mn i R
、
影 响 规 律 的研 究
( 1技 术 中心 2宽厚板厂)
周 平 ,王月香 ,麻 衡 ,魏军广 ,刘军刚
摘
要 :为 了分析 正 火和 回火热 处理 工 艺对 1 Mn i R组 织 性 能 的影 响 ,通过 对 实验 钢 热 3 NMo
Z o ig ,W a g Y e in MaHe g ,W e J n u n LuJ n a g h u Pn n u xa g , n i u g a g , i u g n z
( h eh o g e t ; h ev lt Pa t 1T eT c nl yC ne 2T eH ayPae l ) o r n
一 ■ “ J “ r
( ) 一12 b 一14 a / ;( ) /
[] 2 宋志敏 .我 国锅炉和压 力容 器用钢板 质量现 状 [ ] J .轧
[] 3 王非 .对钢制压 力容器热 处理的 思考[ ] 工设备 与 J .化 管道 ,0 9 4 ( ) l 20 ,6 6 :4.
13 组织性 能检 测 . 13 1 金相 组织 观察 ..
将热 轧后 和不 同热处 理工艺 后 钢板沿 垂直 于轧
51
属压力加工专业 。高级工程师 ,首席研究员 ,主要从事板带新产品
和新工艺研发 工作 。
莱钢 科技
21 0 2年 2月
高 ,强 度 富余 量减 少 。与组 织对 比分 析 ,认为 可 以 适 当降低 正火 温度 ,正 火后 获得 较细 的 晶粒 ,有 助
开轧 温 度 设 为 90o 0 C,终 轧 温度 为 80—80 ℃ 。 6 8 轧后 规格 为 8 m。将 控 轧 + 冷得 到 的热轧态 钢 0m 空
铸态Cu-Cr-Zr合金的高温热变形及再结晶行为
铸态Cu-Cr-Zr合金的高温热变形及再结晶行为摘要:铸态Cu-Cr-Zr合金的高温热变形行为和再结晶行为在现代材料研究中得到了广泛的关注。
本文使用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和暴露电子后散射仪(EBSD)对铸态Cu-Cr-Zr合金进行了高温热变形和再结晶研究。
研究发现,Cu-Cr-Zr合金具有良好的高温热稳定性和良好的塑性变形性能,并具有高强度和高硬度特性。
再结晶的起始温度约为650℃,对于通过轧制工艺制备的样品,再结晶温度则较低。
关键词:铸态Cu-Cr-Zr合金,高温热变形,再结晶,金相显微镜,扫描电镜,暴露电子后散射仪正文:引言:铸态Cu-Cr-Zr合金由于其优异的高温性能、良好的加工性能和高强度、高硬度等优点,被广泛应用于现代材料制备领域。
然而,对于铸态Cu-Cr-Zr合金的高温热变形和再结晶行为的深入研究和分析还相对缺乏。
材料和方法:本研究使用铸态Cu-Cr-Zr合金作为研究对象。
其中Cu/Cr/Zr 的质量比为80/15/5。
首先,对样品进行金相显微镜分析,以确定其微观组织。
然后,样品进行了高温热变形实验,并使用扫描电镜观察热变形过程中的形变和断裂现象。
最后,采用暴露电子后散射仪对再结晶行为进行了研究。
结果和讨论:本研究发现,铸态Cu-Cr-Zr合金具有较高的高温热稳定性和良好的塑性变形性能。
随着温度和应变速率的升高,材料的塑性变形能力也逐渐增强。
通过扫描电镜观察发现,随着温度和应变速率的升高,材料的形变和断裂行为也发生了变化。
此外,再结晶行为的起始温度约为650℃,对于通过轧制工艺制备的样品,再结晶温度则较低。
同时,再结晶过程中晶粒的尺寸和分布也受到应变速率和温度的影响。
此外,本研究还观察到了晶界迁移现象和再结晶纵向杂晶的形成过程。
结论:本研究的结果表明,铸态Cu-Cr-Zr合金具有优异的高温性能和塑性变形性能,具有潜在的应用前景。
同时,该合金的再结晶行为和微观组织对材料的性能和应用也具有重要的影响。
热处理对Cu_Cr_Zr合金抗拉强度的影响
第23卷第5期2005年9月物理测试P hysics Examination and T estingV ol.23,No.5Sep.2005作者简介:王 艳(1960 ),女,大学专科,工程师; E mail:w an gyan@ys ; 修订日期:2005 05 30热处理对Cu Cr Zr 合金抗拉强度的影响王 艳, 王明家(燕山大学材料学院亚稳材料制备技术与科学重点实验室,秦皇岛066004)摘 要:研究了固溶和时效热处理对Cu Cr Zr 合金抗拉强度的影响。
结果表明:热处理对Cu Cr Zr 合金抗拉强度有较大的影响,当CuCr Zr 合金经1040 固溶处理后再经480 保温4h 时效处理可获得较高的抗拉强度。
关键词:CuCrZr 合金;固溶;时效;抗拉强度中图分类号:T G151.1 文献标识码:A 文章编号:1001 0777(2005)05 0008 02Effect of Heat Treatment on Tensile Strength of Cu Cr Zr AlloyWANG Yan, WANG M ing jia(Y anshan U niversit y,Qing huangdao 066004,China)Abstract:T he effect of so lutio n and ag ing heat tr eatment o n the tensile strengt h o f Cu Cr Zr alloy wer e investig a ted.T he r esult s show that the t ensile str eng th o f Cu C Zr alloy can be influenced by so lutio n and aging heat tr eat ment.T ensile str eng th of the alloy appears a peak after so lutio n heattreatment at 1040 and aging heat teat ment at 480 .Key words:Cu Cr Zr allo y;so lutio n;aging ;T ensile st rengthCu Cr Zr 合金具有高的强度和良好的导电、导热性能及抗氧化性,可作为电阻焊电极和结晶器等材料在电工、电力及航空行业得到广泛的应用[1,2]。
热处理对中碳低合金铸钢强韧性和耐磨性的影响
Wear mass loss /mg
300
280℃
250
250℃ 220℃
200
150
100
50
0
1
2
3
4
5
Wearing time /h
图 5 回火温度对材料耐磨性的影响
Fig.5 The influences of temperimg temperature
on wear resistance
2.4 SEM 磨损形貌及分析 图 6 为 900 ℃、1 100 ℃淬火, 250 ℃回火试样
据统计, 我国每年消耗的金属耐磨材料约 300 万 吨 以 上[1], 目 前 , 我 国 各 类 矿 山 用 衬 板 、锤 头、铲斗齿等易损件一般都采用高锰钢制造。但 是在低冲击负荷工况条件下, 由于高锰钢不能发 生加工硬化而表现出较差的耐磨性。对此, 国内 外加强了对低 合金耐磨 钢的研究与 开发 , [2-6] 通过 调整成分、工艺, 可以在很大范围内将硬度和韧性 得到最佳的匹配, 从而获得良好的耐磨性, 例如 ZG30CrMnSiMoTi、34Si2MnCr2MoV、ZG38SiMn2BRE、 ZG50SiMnCr2Mo 就是其中常用的钢种。低合金 耐磨铸钢经热处理后的组织主要有马氏体组织、 马氏体- 贝氏体复相组织, 但是后者由于生产条 件不易控制, 使得在工业应用上受到一定的限制。 因此, 本文针对一中碳 SiMnCr 钢, 研究了淬火和 回火温度对其强韧性以及耐磨性的影响规律, 这 对充分发挥该钢的性能潜力具有指导意义。
24
46
20
44
220
240
260
280
Tempering temperature/ ℃
热处理形变对Cu-0.40Cr-0.15Zr合金性能的影响
合金用真空 中频感应 电炉制备 , 中原材料 为 电 其
解铜 (9 9 ,C(9 9 % ) z (9 9 ,合 金 9 .%) r9 .9 和 r9 . %) 经过 两次熔 炼 以确 保 合 金 的成 分 均 匀 [ ] 造 坯 7 。铸 料在 80a锻 造 ,机 加 工 为 O9mn棒 材 ,经 90 5 I = i 5 a 固溶 1h 水 淬 ,然后 拉 拔 至 O3mn 在 电 阻炉 I = , i,
的强 度 。
中 4 Oa时效 。 6 = I
12 主要试 验设 备 . 材料 的热处 理 在 电 阻 炉 中
22 热处 理形 变 对 C ..0 rO 1Z 合 金 电导 率 . u0 4C -.5 r 的影 响 试 验 结 果 表 明 ( 3 ,C ..0 r 图 ) u0 4O- 0 1Z 合金 在 固溶前 的电导 率为 7 %I S 在 90 .5 r 0 AC , 5 a 固溶后 ,合 金 的 电 导 率 下 降 至 4 % IC ,这 是 I = o A S 由于在 C u晶格 中溶 人溶 质原 子 C 和 z 时 ,C r r u的 晶格 发 生 扭 曲 畸 变 , 坏 了 晶 格 势 场 的 周 期 性 , 破
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第3 O卷
第6 期
稀
有
金
属
2O O 6年 1 2月
De .2 0 e 0 6
V0 . O № . 13 6
CHI NES OU E J RNAL OF R ARE ME AL T S
热 处 理 形 变对 C . .0 r0 1Z 合 金 性 能 的影 响 u0 4 C . .5 r
04 O-.5r . r 1Z 合金随时效时间 的增加 , 0 0 抗拉强度 显著提高 , 而延伸率下 降。当合金 时效 2h 达到 , 时效峰值时 , 抗拉强度 达 5 5M a 延伸率 2 %。 1 P , 1
热处理及冷变形对高强高导铜合金Cu-Zn-Cr性能的影响
合肥工业大学硕士学位论文热处理及冷变形对高强高导铜合金Cu-Zn-Cr性能的影响姓名:徐铮铮申请学位级别:硕士专业:材料学指导教师:陈九磅20071101∽O,∞2003∞4∞x图3.10C态合金的晶格常数随时效温度(1h)的变化趋势表3—9,图3.10的结果表明c态Cu.Zn.Cr合金各处理态的晶格常数均略大于常温下纯铜的晶格常数(ac。
=3.614748埃),这主要是由于Zn以及极少量cr元素固溶于旺铜中所致。
合金的晶格常数随时效温度升高而降低,是因为随时效温度升高cr粒子析出增多,固溶度下降,基体点阵常数也随之下降。
因为C态合金是成分Cu.17Zn.0.4Cr合金在930℃开轧,并在轧制过程中不断喷水,起到固溶淬火的效果,所以在此过程中固溶在基体中的cr很难析出,因此,图(a)基本上看不到cr单质的衍射峰。
3.4材料的金相显徽组织C态合金不同处理态的典型金相组织如图3-11所示。
(a)C态合金热轧组织(b)C态合金450"C时效1小时(c)c态合金550"C时效1小时(d)C态合金700"(2时效l小时图3-IlC态合金经不同温度时效过程中典型的金相显微组织从图3-1l可以看出Cu-17Zn.0.4Cr合金经930℃热轧后时效过程中的典型组织。
图3一l1(a)示出了合金热轧态为明显的变形组织,所以快速热轧淬火可以保留加工强化效果,微量cr的加入能够抑制热加工过程中的再结晶进程,这从图3.2的硬度.温度曲线上各热轧态合金都有较高的硬度也能够反映出来;图3-11(b)反映了c态合金在450"C时效1小时后仍有大量变形组织存在,这又进一步说明了微量Cr的加入能够抑制热加工过程中的再结晶,提高了合金的软化温度;当C态合金经550℃时效l小时后,出现了部分再结晶组织(图3-1l(c)),此时硬度稍有下降:C态合金经700℃时效1小时,再结晶已经非常明显(图3-11(d)),硬度有了明显的下降,但晶粒很细小,表明cr粒子还有阻碍晶粒张大的作用。
形变热处理对Cu-0.1Fe-0.03P合金组织与性能的影响
第3卷 1
第 3期
稀
有
金
属
20 0 7年 6月
J n.2 0 u 07
Vo . 1 31 № . 3
CHI S OUR NE E J NAL O AR T S FR E ME AL
形 变 热 处 理 对 C . .F . .3 u0 1 e0 0 P合 金 组 织 与 性 能 的 影 响
长 大 到 一 定 程 度 时 就 起 不 到 析 出弥 散 强 化 作 用 , 相反较 大 的第 二相 硬质 点颗 粒在 c u基 体 中将 使 铜 合 金 的强 度 大 为 降低 。文 献 对 大 生 产 条 件 下 形 变
1 实 验
T e .( u0 1 F..3 P 合 金 热 轧 板 坯 F 0 1 C .. % e0 0 % )
由中铝洛 阳铜 业 集 团 技 术 中心 提 供 。针 对 生 产 现 场 可能采 用 的形 变 热处 理 方式 ,固溶处 理 采用 6 0 5  ̄/ C 2h固溶 、8 0  ̄/ 5 C 2h固溶 和热 轧 后 在线 固溶 3 种方 式 , 冷轧 变形 量采 用 8 % , 0 5 9 %和 9 % , 5 冷轧 变形 后 的时 效工 艺 均为 5 0 ̄ / 。热 轧板 坯 固溶 0 C 2h 处理 后冷 轧 变 形 和 冷 轧 变 形 后 的 时效 处 理 在 中南 大学 新材 料工 程 中心 直径 为 4 0m 的轧 机 上和通 5 m 氮气保 护 的 电 阻 炉 中进 行 。拉 伸 力 学 性 能 样 品沿 纵 向截取 , 品 尺寸 及加 工按 照 国家 标准 ,试 样标 样 距长 5 0 mm,试 样 拉 伸 速 度 为 2 m ・ n m mi~。用 7 0 型 涡流 电导 仪 测 试 不 同处 理 状 态 合 金 的 电导 51
Zr浓度及热处理对Zr_Cu_Al块体金属玻璃断裂韧性的影响
并对产生的表面凸凹进行定量分析,以识别应力诱 未消失的表面起伏,还不能完全地确认是应力诱发
发 ε马氏体相变和双晶变形。
ε马氏体还是双晶变形,为此,又对表面起伏角进
试 料 采 用 高 频 真 空 熔 炼 的 Fe - 30Mn - 6Si 及 行了测定,再与各结晶方向的应力诱发 ε马氏体以
Fe - 30Mn- 5Si- 1Al 合金,经 1 000 ℃的热锻、轧制 及变形双晶算出表面起伏角的理论值进行比较,来
Zr55- h 和 Zr60- h 的最大剪切带长度也有数百微米。 的疲劳预制裂纹,未在载荷轴的垂直方向上交叉,
可见,Zr 基块体金属玻璃(Zr50Cu40Al10)随着 因而可以很容易地预制。
Zr浓度的增加,断裂韧性 KⅠC 或 Kq 值增大,经热处
吴全兴摘译自《日本金属学会志》
Fe-30Mn-5Si-1Al形状记忆合金的原子力显微镜组织观察
表 1 Zr基块体金属玻璃热处理前后其抗拉强度变化
BMG 简称 Zr50 Zr55 Zr60
Zr50- h Zr55- h Zr60- h
组成 Zr50Cu40Al10 Zr55Cu35Al10 Zr60Cu30Al10 Zr50Cu40Al0 Zr55Cu35Al10 Zr60Cu30Al10
热处理 无 无 无 有 有 有
表 2 热处理前后 Zr基块体金属玻璃的断裂韧性的平均值
《变形及热处理对ZrTiAlV合金组织及性能的影响研究》范文
《变形及热处理对ZrTiAlV合金组织及性能的影响研究》篇一一、引言近年来,随着科技的不断发展,ZrTiAlV合金作为一种新型的高性能轻质合金,在航空、航天、汽车等众多领域得到了广泛的应用。
合金的微观组织和性能与变形及热处理工艺密切相关。
因此,研究变形及热处理对ZrTiAlV合金组织及性能的影响,对于优化合金的制备工艺,提高其性能具有非常重要的意义。
二、文献综述(一)ZrTiAlV合金概述ZrTiAlV合金是一种以锆、钛、铝、钒为主要成分的轻质合金。
由于其具有高强度、良好的耐热性、抗腐蚀性以及优良的加工性能,被广泛应用于各种工程领域。
(二)变形对合金组织及性能的影响变形工艺是改善合金组织,提高其性能的重要手段。
通过塑性变形,可以细化晶粒,改善合金的力学性能和物理性能。
(三)热处理对合金组织及性能的影响热处理是合金制备过程中不可或缺的环节。
通过合理的热处理工艺,可以有效地改善合金的组织结构,提高其性能。
例如,固溶处理可以消除合金中的内应力,提高其塑性和韧性;时效处理则可以使合金中的第二相析出,进一步提高其强度和硬度。
三、研究内容与方法(一)实验材料与制备本实验选用ZrTiAlV合金作为研究对象,通过铸造、轧制等工艺制备出实验所需的合金试样。
(二)变形处理对制备好的合金试样进行不同的变形处理,如冷轧、热轧等,探究变形程度、变形方式等因素对合金组织及性能的影响。
(三)热处理工艺对经过变形处理的合金试样进行热处理,包括固溶处理和时效处理等。
通过调整热处理温度、时间等参数,研究热处理工艺对合金组织及性能的影响。
(四)组织与性能分析采用金相显微镜、扫描电子显微镜等手段观察合金的微观组织结构;通过拉伸试验、硬度测试等方法评价合金的力学性能。
四、结果与讨论(一)变形对ZrTiAlV合金组织的影响实验结果表明,通过冷轧和热轧等变形处理,ZrTiAlV合金的晶粒得到了明显的细化。
随着变形程度的增加,晶粒尺寸逐渐减小,合金的组织更加均匀。
热处理工艺对CuAg和CuAgZr合金性能的影响
影响程度及相应的最优工艺。见表7. 按照极差分析,以屈服强度m。为制定最优工
艺的日标参数,进行验证实验,结果见表8.实验结 果表明,在最优热处理条件下,Cu—Ag—Zr合金的%: 和HB有所升高,但巩,a和一,略有降低,结果也符 台设计要求.
由表8可知,固溶温度由940℃提高到960℃ 后,该合金的%。值只从1 94 MPa提高到1 95 MPa, 升幅很小,考虑到固溶温度过高导致材料产生热应 力的趋势增大,还会使材料发生严重变形,综合考虑 电学性能和力学性能,最优热处理工艺定为: 940℃×60 rain+475℃×8 h.
3分析与讨论
3.1合金的力学性能 Cu—Ag和Cu—Ag zr台金是固溶强化和时效强
化型台金.Ag溶入铜基体中会引起铜晶体点阵畸 变,同溶强化效果娃著.在时效过程中,Ag则以银 基固溶体目的形式析出,由于p粒子比较软,Cu Ag 台台固溶态和时效忿力学性能变化不大:Cu Ag Zr 台金在时效过程中,除银基固溶体口析出外,还有 Cu。Zr粒子析出”1”】.Cu。Zr粒子是一种弥敞分布的 沉淀相,使合金的强度显著提高.在同一热处理_[艺 下,(、u Ag Zr合金的抗拉强度比(:u Ag合金提高 了60 MPa左右,屈服强度提高了80 MPa左右. 3.2合金的电学性能
[阳孙向明。吕松强高纯尢氧铜银合金的研究:Jj机械工裎材 料,2000.24(1):29—31.
[6]麻mI军.壬伟明导电铜合金强化的研究现状[J].机械研究与 成用,I 998.(1):48—49
热处理工艺对新型高强度铸造铝合金力学性能的影响
热处理工艺对新型高强度铸造铝合金力学性能的影响摘要:本文利用热处理工艺对新型高强度铝的组织进行了显微分析,并采用扫描电镜和X射线衍射仪,研究不同铸造铝合金试样在相同条件下所表现出的力学性能。
结果表明:奥氏体相铸造成型不均匀现象严重影响着该合金最终产品性能指标;而淬火、回火等后加工过程则会使其硬度迅速提高甚至下降至原来状态。
最后我们还对热处理工艺优化改善浇注顺序来获得较优厚组织,我们可以发现,优化后浇口的位置和尺寸会得到一个非常大的变化。
关键词:热处理工艺;新型高强度铸造;铝合金力学性能1引言铝合金的性能在现代社会发展中越来越重要,其主要是由于铝基体材料具有较高比强度、硬度和耐蚀性等特点。
热处理工艺则被认为是提高铸态力学特性最直接有效途径。
而铝合金铸造过程中存在着许多问题。
如:加工硬化快;组织结构不均匀导致了晶粒细化严重且内部气孔明显等等缺陷,这些都是常见的铸造铝合金所固有因素造成的结果,因此热处理工艺在铝合金的铸造过程中占据着非常重要地位。
本文主要是研究了热处理工艺对新型高强度铝疲劳性能影响,通过调整不同配方和冷却方式,来降低其奥氏体转变温度及组织结构变形程度从而提高抗应力腐蚀能力等方面进行试验分析探讨。
2实验材料与方法2.1材料的制备将所要使用的热处理工艺进行改良之后,接下来是对铝合金坯料及试样进行拉伸,在这个过程之中,主要包括了胚料、试样和模具。
首先我们需要把已经压紧好的金属材料放入到砂箱中并让其均匀地分布于其中。
然后再加入合适尺寸大小合适厚度且有组织塑性变形性能优良以及强度高合金的砂轮模以避免铸态脆硬造成坯体内部出现裂纹或由于在拉伸过程之中产生大量气体,从而导致铸坯的力学性能发生变化。
在这里我们采用真空辅助铸造来对铝合金进行处理,并且在经过固化后再次放入到砂箱中使其形成了合金组织。
最后再使用双氧水冷却至室温并保温一段时间之后可以得到组织较均匀且强度高的奥氏体晶间化合物(WS-500),然后通过一系列凝固过程将铸坯内应力消除掉从而获得力学性能良好以及耐磨性优良的奥氏体才可进行后续成形加工。
低温ECAP及热处理Cu0.4Cr0.3Zr合金组织演变及性能调控
低温ECAP及热处理Cu0.4Cr0.3Zr合金组织演变及性能调控低温ECAP及热处理Cu0.4Cr0.3Zr合金组织演变及性能调控引言:Cu0.4Cr0.3Zr合金由于其良好的高温力学性能和耐腐蚀性能,在航空航天、核工程和化工等领域得到广泛应用。
为了进一步提高该合金的力学性能和应用范围,研究人员将低温等径向挤压(ECAP)和热处理技术应用于Cu0.4Cr0.3Zr合金中,以探究其组织演变过程和性能调控方法。
1. 低温ECAP技术对Cu0.4Cr0.3Zr合金组织的影响1.1 低温ECAP的原理和过程1.2 Cu0.4Cr0.3Zr合金低温ECAP后的组织特征1.3 低温ECAP对Cu0.4Cr0.3Zr合金力学性能的影响2. 热处理技术对Cu0.4Cr0.3Zr合金组织的调控2.1 热处理的原理和常用工艺2.2 Cu0.4Cr0.3Zr合金热处理后的组织演变特征2.3 热处理对Cu0.4Cr0.3Zr合金性能的影响3. 低温ECAP和热处理相结合对Cu0.4Cr0.3Zr合金组织和性能的影响3.1 低温ECAP后热处理的工艺优化3.2 Cu0.4Cr0.3Zr合金组织的演化特征3.3 经过低温ECAP和热处理的Cu0.4Cr0.3Zr合金的综合性能4. 结论4.1 低温ECAP技术可以显著细化Cu0.4Cr0.3Zr合金的晶粒并提高其强度和塑性。
4.2 热处理工艺可以进一步调控Cu0.4Cr0.3Zr合金的组织结构和性能。
4.3 低温ECAP与热处理相结合可以实现Cu0.4Cr0.3Zr合金组织和性能的优化。
引言:Cu0.4Cr0.3Zr合金是一种在航空航天、核工程和化工等领域广泛应用的高性能合金。
然而,随着科学技术的发展,对材料的性能要求越来越高,这就要求我们进一步改进已有合金的力学性能和耐腐蚀性能。
低温等径向挤压(ECAP)和热处理技术成为了研究人员的关注重点,它可以改变合金的组织结构,进而调控其力学性能。
形变热处理对Cu-6.5Ni-1Al-1Si-0.15Mg-0.15Ce合金微观组织及性能的影响
形变热处理对Cu-6.5Ni-1Al-1Si-0.15Mg-0.15Ce合金微观组织及性能的影响黎三华;申镭诺;李周;汪明朴;肖柱;雷前;邱文婷【摘要】The Cu-6.5Ni-1Al-1Si-0.15Mg-0.15Ce alloy was designed and prepared. The evolution of microstructure and properties during thermo-mechanical treatment were studied using optical microscopy, scanning electron microscopy, energy dispersive spectrum and transmission electron microscopy. The results show that, the microstructure of as-casting alloy is typical dendritic structure;the dendritic structure disappears after hot rolled at 920℃;the optimal solid-solution treatment for the alloy is solution treated at 960℃for 4 h. Cold deformation after solid-solution treatment has obviously effect on the properties of the alloy. Increasing the cold deformation rate, the time to approach the peak of hardness decreases, and the peak of hardness and conductivity increase;the higher the solution treatment temperature is, the faster the precipitate precipitates. After solid solution treated at 960℃for 4 h and cold rolled by 50%, then aged at 450℃f or 120 min, its hardness reaches 300.8 HV, electrical conductivity is 20.6%IACS, tensile strength is 963.9 MPa and yield strength is 950.1 MPa. The nano-scale precipitates in the matrix areδ-Ni2Si. The relationships between the precipitate and matrix is:Cuδ[001] [001] ,Cuδ(110) (010) , Cuδ(1 10) (100) .%设计并制备 Cu-6.5Ni-1Al-1Si-0.15Mg-0.15Ce(wt.%)合金。
通过剧烈塑性形变和析出优化Cu–Cr–Zr的强度和韧性
通过剧烈塑性形变和析出优化Cu–Cr–Zr的强度和韧性关键词:等通道转角挤压、有色合金、显微结构、强化摘要研究了剧烈塑性变形后,变形前和变形后均时效硬化处理的铜铬锆合金的显微组织和力学行为。
通过变形产生的位错亚晶结构引起强度的增加和韧性的降低。
形变后温和退火引起轻微亚结构粗化,位错的一些消失,并同时析出,从而增加强度与韧性的一些提高。
在形变前为了析出进行相同的热处理得到更精细的亚结构,剪切降低颗粒尺寸,并导致部分溶解。
根据形变亚结构和析出相颗粒的作用方面分析了强度和韧性。
1.引言Cu-Cr-Zr的合金在电子/微电子工业是有着极大的兴趣,材料之一,因为它们的高强度,耐高温性,良好的成型性和良好的导电性。
这种特性也使得这些合金在核聚变反应堆几个组件上使用很有趣[1]。
这些材料是通过冷加工,以及由Cr和复杂的Cu-Zr相析出来强化[1,2]。
这些合金里析出和强化是众所周知的[1,2],在几十年里相当多的工作研究了较前的塑性变形对析出和强化的作用,以及在Cu-Cr和Cu-Cr-Zr的基础上进一步的添加的合金元素的作用,包括添加如磷,镁[3,4]。
剧烈塑性变形,经常通过等通道转角挤压(ECAP)得到,已经有十多年在很宽的范围的韧性金属和合金里已被广泛研究过[5,6],包括纯Cu[7,8]和Cu-Cr[9-11]和Cu-Cr-Zr的[12]合金。
当在高的应变变形时,微观结构细化到约100-200纳米等轴亚晶/晶粒的尺寸,同时强度显著增加。
在低应变下形成小角度晶界,在较高应变下逐步转化为高角度晶界[8,9]。
强化的实现被解释为位错强化[8]或位错胞壁硬化[7],从低到高的角度亚晶/晶界的转变即在高应变[9-11]霍尔佩奇晶粒尺寸硬化就变得很重要。
同时对于这样严重变形铜合金的韧性仍旧良好.有几项研究已经研究过在等通道转角挤压前[10]或[11,12]后进行析出时效的Cu-Cr和Cu–Cr–Zr合金的力学行为。
在等通道转角挤压后,与固溶材料相比较,时效[9,12]导致加速析出,在所有情况下[10-12]强度和韧性都观察到一个很有趣的增加,类似于先前报道的辊压接合Cu-Cr-Zr 合金[13] 和一些等通道转角挤压加工的铝合金[5,14,15]析出后有相似的增加。
低温形变热处理简介
低温形变热处理简介Via 常州精密钢管博客低温形变热处理也称亚稳奥氏体形变淬火。
其工艺过程为:将钢加热至奥氏体状态后,再急速冷却至Ac1以下、高于Ms点以上的某一中间温度,施行锻压或轧制成型,随后立即淬火获得马氏体组织(见图1)。
为了获得强度和韧性的良好配合,一般不希望在亚稳奥氏体的形变和随后的淬火过程中产生非马氏体组织,因而,过冷奥氏体需要具有足够的稳定性。
所以,低温形变淬火要选择淬透性较高的钢材。
▲图1 低温形变淬火原理示意图1 低温形变热处理工艺低温形变热处理的工艺效果,取决于形变热处理过程中各个工艺参数的选择。
这些工艺参数是:奥氏体化温度、形变温度、形变前后的停留时间和再加热、形变量、形变方式、形变速度以及形变后的冷却方式等等。
1.1 奥氏体化温度奥氏体化温度对低温形变淬火效果的影响与钢的化学成分有很大关系。
一般规律是奥氏体化温度越低,形变淬火后抗拉强度越高,断面收缩率越大,而延伸率基本保持不变。
见图2、图3。
▲图2 0.3%C-3%Cr-1.5Ni钢奥氏体化温度对低温形变(91%)淬火回火后拉伸性能的影响(100℃回火)▲图3 40CrNiMo钢奥氏体化温度对低温形变淬火抗拉强度的影响○-1300℃预固溶处理 ●-无预先固溶处理1.2 形变温度图4,为18CrNiW钢强度和塑性指标随温度的变化而变化的规律。
可以看出,抗拉强度随形变温度的提高而降低,延伸率则缓慢增大。
▲图418CrNiW钢形变温度对形变淬火后拉伸性能的影响(形变量60%,回火温度100℃)图5 给出了H11钢(0.35%C、1.5%Mo、5.0%Cr、0.4%V)形变温度对形变淬火回火后的力学性能的影响。
▲图5 H11钢形变温度对形变淬火、回火后力学性能的影响形变量1-94%,2-75%,3-50%,4-30%(常规处理时抗拉强度2170MPa,屈服强度1680MPa)可以看到,随着形变温度的提高,抗拉强度有降低的趋势。
形变热处理对GCr15钢机械性能的影响
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试方法, 试样尺寸为 "* + "* + )),,, 缺口半径 ",,- 硬度试样用拉伸试样头部 ( . 形垫铁垫平) - 试样件 取平均值 - 材料为 &’(") 钢, 穿孔挤压冲头 ( !#),,) , 各两件 数各 ) 件, #/ #! 热处理工艺 热处理过程为先经球化退火, 再于淬火的低温亚稳奥氏体阶段进行形变热处理, 温度为 )"*0 时形 变 ( 不同形变量) , 再于 "1)0 回火 - 热处理具体工艺见图 %-
’9)%*1$%: L09&.0M’4 8/;4/:8;<,.85868;<,;&-53/4::,10;85-4 >0H0M8’8;< 0/6 :;0M8’8;< ;& 68I4/:8&/ N8’’ M4 0O >384946 8/ 06&H;8/5 H.&H4. 340; ;.40;I4/; ;& E2.+A :;44’,M-; N34/ ;34 4P;.-:8&/ 6.81; H8/ I064 &1 E2.+A :;44’ 8: 0HH’846 8/ .&-53 >8.>-I:;0/>4( 8IH0>;,4P;.-:8&/,N40. 0/6 ;40.) ,;34 .0;8& &1 H.8>4 90’-4 &1 E2.+A :;44’ ;& :4.98>4 ’814 8: 3853Q N34/ ;34 E2.+A :;44’ -/64.5&4: 641&.I0;8&/ ;.40;I4/; 1&. 64;4:;0M’4 0-:;4/8;4 8/ ;34 340; ;.40;I4/; H.&>4::,8;: ;4/:8’4 :;.4/5;3,8IH0>; ;&-53/4:: 0/6 R&>SN4’’ 30.6/4:: N&-’6 M4 8IH.&946 ;& 0 >4.;08/ 4P;4/;Q F34.41&.4 ;34 :4.98>4 ’814 &1 4P;.-:8&/ 6.81; H8/ I064 &1 ;38: S8/6 &1 :;44’ 8: 5.40;’< 4P;4/646Q :#5 ;&*<): E2 . +A :;44’;;4/:8’4 :;.4/5;3;8IH0>; ;&-53/4::;R&>SN4’’ 30.6/4::;:4.98>4 ’814 7=7 -(+9#*:FE+ACQ "# # # # # # >&$(+#-%: G
形变热处理工艺对2A16铝合金挤压棒显微组织及性能的影响
形变热处理工艺对2A16铝合金挤压棒显微组织及性能的影响李铁成;张世兴【摘要】研究了2A16铝合金挤压棒材形变热处理工艺条件(形变量和时效制度)变化对其组织和性能的影响.结果表明,固溶处理后随着形变量的增加,合金硬度随之增加,当形变量达到50%左右时其硬度最高,随后随形变量增加其硬度略有下降;通过金相观察发现,形变热处理后合金晶粒细化且可观察到明显的析出相.综合考虑,2A16铝合金形变热处理的最佳工艺制度为固溶处理(530℃2h)+冷变形(20%)+时效(170℃12h).【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2011(039)006【总页数】4页(P43-46)【关键词】2A16铝合金;形变热处理;形变量;显微组织;硬度【作者】李铁成;张世兴【作者单位】河南工业大学,机电工程学院,河南郑州,450001;河南工业大学,机电工程学院,河南郑州,450001【正文语种】中文【中图分类】TG166.32A16铝合金属于Al-Cu系可热处理强化变形铝合金,含有少量硅,经时效沉淀强化后可获得中等以上强度。
主要用于航空、交通工业要求中等以上强度的结构件,如飞机机身蒙皮、机翼下蒙皮、机翼翼梁等,该类合金还具有低密度、热加工性能好等优点。
因而成为航空航天工业主要应用的铝合金之一,也是目前各国结构材料开发的热点之一[1-2]。
形变热处理是把时效强化和加工硬化两者的作用结合起来的一种热处理方法,也是提高铝合金强度和耐热性的一种重要手段。
形变热处理可增加位错密度,降低时效析出相的尺寸,从而显著提高铝合金的强度。
而我国对2A16铝合金的形变热处理工艺研究不多,也未见到国外在这方面的报道[2-9]。
本课题研究2A16铝合金挤压棒形变热处理工艺及其与力学性能之间的关系,寻求提高这类铝合金性能的形变热处理工艺路线。
1 试验方法1.1 试验材料及成分试验材料为2A16铝合金挤压棒材,T6状态。
化学成分(质量分数/%)是 Cu6.0 ~7.0,Si0.3,Mn0.4 ~0.8,Fe0.30,Zn0.1,Mg0.05,Ti0.1 ~0.2,Zr0.2,其他 0.15,Al余量。
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摘 要 :通过 对上 引 C U一0 . 3 Cr 一0 . 1 Zr 合金 固溶 处理 、 冷 拉拔 以及 随后 的 时效 处理 工 艺 , 研
究 冷拉拔 形 变及 时效对材 料 力 学性 能 、 导 电性 能及 组 织 结 构 的影 响 规 律 . 结果表明: 时 效前 的
冷拉 拔 变形 能提 高 C u一0 . 3 C r 一0 . 1 Zr 合金 的 力 学性 能 而保 持 较 高的 导 电率 ; 合金在 9 5 0℃
固溶 1 h后 , 经 7 0 % 冷拉 拔 变 形 和 5 0 0℃ 时 效 4 h , 合金 抗拉 强度和 导 电率 分 别达 到 了 4 1 8 MP a 和8 7%I AC S ; 时效 合金 组 织 转 变过 程 为 : 固溶体 一 G. P . 区一 C r +C Zr , 析 出相 对
Cu - O. 3 Cr - 0. 1 Zr a l l o y we r e s t u d i e d b y me a n s of s o l i d s ol u t i o n t r e a t me nt a nd c o l d . d r a wi n g
8 7 %I ACS r e s p e c t i v e l y .T h e mi c r o s t r u c ur t e t r a n s f o r ma t i o n o f Cu - O . 3 Cr - 0 .1 Zr a l l o y i S s o l i d
Ef f e c t s o f Th e r mo - me c h a n i c a I He a t Tr e a t me n t o n Mi c r o s t r uc t u r e a nd Pr o p e r t i e s o f Pu l l i ng me t ho d Cu 一 0 . 3Cr - 0 .1 Zr Al l o y
Ab s t r a c t :Th e e f f e c t s o f t h e r mo - me c h a n i c a l h e a t t r e a t me n t o n mi c r o s t r u c t u r e a n d p r o p e r t i e s o f
f o l l o we d b y a g e i n g t r e a t me n t s .Th e a g i n g t e mp e r a t u r e . t i me a n d r e d u c t i o n r a t i o s o f c o l d - d r a wi n g a f f e c t t h e me ch a n i c a l a n d e l ct e r i c a l p r o er p t i e s o f Cu - 0 . 3 Cr . 0 . 1 Zr a l l o y .Th e r e s u l t s h o ws t h a t t h e c o l d - d r a wi n g c o u l d i mp r o v e t h e me ch a n i c a l p r o er p t i e s a n d k e e p t h e e l e c t r i c a l p r o e r p t i e s a t a h i I e v e 1 .I n o p t i mu m t r e a t me n t , t h e t e n s i l e s t r e n g t h a n d e l e c t r i c a I c o n d u c t i v i t y r e a c h e d 4 1 8 a n d
位 错 运 动 的 阻碍 是 合 金 强 化 的 重 要 机 制 .
关键 词 : C u~0 . 3 Cr 一0 . 1 Zr 合金 ;形 变热 处理 ; 微观组织; 抗 拉 强度 ;导 电率
中图分 类号 : TG 3 3 A
D O I : 1 0 . 1 3 2 5 8 / j . c n k i . s n m. 2 0 1 5 . 0 1 . 0 0 2
形 变热 处 理 对 C u 0 . 3 C r 一 0 . 1 Z r 合 金 上 引铸 坯 杆 组 织 性 能 的影 响
刘婉容 , 王 金 海 ,田 军
第3 6 卷
第1 期
上 海 有 色 金
属
V0 1 . 3 6,No. 1 Ma r .2 ( ) 1 5
2 0 1 5年 3月
S H ANGHAI N0NF ERROUS ME TAL S
文章 编 号 : 1 0 0 5 —2 0 4 6 ( 2 0 1 5 ) 0 1 —0 0 0 9—0 5
LI U W a n— r on g,W A NG J i n— ha i ,TI A N J un ( T o n g l i n g No n f e r r o u s C o p p e r C r o w n C o . ,L t d . ,T o n g l i n g 2 4 4 0 0 0,C h i n a )