热处理参数对GH2150A合金冲击韧性的影响
热处理对金属材料的韧性的提升效果
热处理对金属材料的韧性的提升效果热处理是一种通过加热和冷却的方法来改善金属材料性能的工艺。
在金属加工和制造领域中，热处理被广泛应用于提高金属材料的韧性。
在本文中，我们将探讨热处理对金属材料韧性提升的效果。
1. 了解热处理的基本原理热处理是通过控制金属材料的温度和冷却速度，改变材料的微观结构和力学性能。
常见的热处理方法包括退火、淬火和回火等。
这些方法可以减少材料的内部应力并促进晶格排列的重新调整。
2. 退火对金属材料韧性的提升退火是一种通过加热和缓慢冷却的方法来改变金属材料的结构。
在退火过程中，晶粒得以长大并形成较大的晶界，这有利于抵抗裂纹扩展和形变。
退火后的金属材料通常具有较高的韧性和延展性。
3. 淬火对金属材料韧性的提升淬火是一种通过快速冷却的方法来使金属材料迅速固化。
淬火能够产生一种称为马氏体的具有高硬度和抗冲击性能的组织结构。
虽然淬火可以提高金属材料的强度，但也会造成脆性。
为了提高金属材料的韧性，通常需要进行回火处理。
4. 回火对金属材料韧性的提升回火是一种将淬火后的金属材料加热至较低温度并保持一段时间后的处理方法。
回火能够减轻因淬火而引起的脆性，并通过改变材料的微观结构来提高韧性。
回火后的金属材料通常具有较好的强度和韧性平衡性。
5. 热处理参数的影响除了热处理方法外，热处理参数也对金属材料的韧性提升效果有影响。
例如，退火的加热温度、保温时间和冷却速度，淬火的冷却介质以及回火的温度和时间等。
选择合适的热处理参数可以最大限度地提高金属材料的韧性。
6. 实际应用热处理在实际应用中广泛用于提高金属材料的韧性。
例如，在汽车工业中，发动机缸体、曲轴和齿轮等关键零件通常需要经过热处理来提高其抗疲劳性和耐磨性。
此外，在航空航天领域，航空发动机叶片和机身材料也常通过热处理来提高其耐用性和抗振性。
总结：热处理对金属材料的韧性提升效果十分显著。
通过合理选择热处理方法和参数，可以改善金属材料的内部结构，提高其韧性和延展性。
热处理对金属材料的韧性的影响
热处理对金属材料的韧性的影响热处理（Heat Treatment）是一种通过控制金属材料的加热和冷却过程，来改善其力学性能和物理性质的方法。
其中，韧性作为金属材料的重要性能之一，热处理对其具有显著的影响。
本文将从韧性的概念入手，探讨热处理在金属材料韧性方面的影响。
一、韧性的概念和意义所谓韧性，是指材料在受到外力作用下，能够在不发生破坏的情况下发生塑性变形的能力。
在实际工程应用中，韧性是材料失效的重要屏障之一。
具有良好韧性的金属材料能够抵抗应力集中，阻止裂纹的扩展，从而在载荷作用下保持安全可靠。
二、热处理对金属材料韧性的影响机制1. 晶粒尺寸的影响热处理中的加热和冷却过程会引起金属材料晶粒尺寸的变化。
一般来说，热处理过程中的加热可以使晶粒长大，而冷却则会导致晶粒细化。
晶粒尺寸的变化将直接影响材料的韧性。
通常情况下，细小的晶粒会导致材料的韧性提高，而加工硬化和晶界强化也可以通过细化晶粒来提高材料的韧性。
2. 相变的影响在热处理过程中，金属材料可能会发生相变，如固溶体析出、铁素体转变等。
这些相变对材料的韧性有着重要的影响。
一些金属材料经过适当的热处理过程后，可以形成细小、弥散的第二相，从而提高材料的韧性。
3. 冷处理的影响热处理后的金属材料通常还需要进行冷处理，以进一步改善其韧性。
冷处理过程中，通过塑性变形，可以使晶体中的位错密度增加，晶界得到改善，从而提高材料的韧性。
三、热处理常用方法对金属材料韧性的影响1. 退火退火是热处理中常用的方法之一，主要通过加热和缓慢冷却来改善材料的韧性。
在退火过程中，晶体结构会发生再结晶，晶体尺寸得以变大，从而增强材料的韧性。
2. 淬火淬火是通过急速冷却将材料从高温快速转变为低温，使其产生强化效应。
淬火可以形成较高的位错密度和弥散相，提高材料的韧性和强度。
3. 回火回火是将淬火过的材料加热到较低温度，然后缓慢冷却。
回火主要通过改变材料的组织结构和碳含量，达到提高材料韧性的目的。
热处理对铝合金材料的力学性能和耐蚀性能的影响研究
热处理对铝合金材料的力学性能和耐蚀性能的影响研究铝合金作为一种重要的结构材料，在工业应用中具有广泛的应用前景。
热处理作为一种常见的工艺手段，具有显著的改善材料性能的效果。
本文将从力学性能和耐蚀性能两个方面，探讨热处理对铝合金材料的影响，并分析其原因。
一、热处理对铝合金材料力学性能的影响铝合金材料的力学性能主要包括强度、塑性和韧性等指标。
热处理可以通过改变材料的晶体结构和晶粒尺寸，来对其力学性能进行调节。
1.1 强度热处理能够显著提高铝合金的强度。
常见的热处理方式包括时效处理和固溶处理。
时效处理通过固溶加热和时效淬火，可以使铝合金材料的强度得到显著提高。
固溶处理则通过高温固溶和快速冷却，使合金元素溶解在基体中，形成均匀的固溶体，从而提高了合金的抗拉强度。
1.2 塑性与强度相对应的是材料的塑性，也就是其变形能力。
热处理对铝合金的塑性影响较大。
通过合适的热处理，可以改变材料的晶粒尺寸和形状，提高晶界的稳定性，从而增加材料的塑性。
此外，热处理还可以使材料的晶界扩散减缓，减少晶界的局部胀大和局部松弛，提高了材料的塑性。
1.3 韧性热处理对铝合金材料的韧性也有一定的影响。
合适的热处理可以改变材料内部的组织结构，使其具有更好的断裂韧性。
例如，通过合理的时效处理，可以使合金元素在晶界上析出过饱和的析出相，形成均匀分布的细小析出相颗粒，增加了材料的断裂韧性。
二、热处理对铝合金材料耐蚀性能的影响铝合金作为一种常用的结构材料，其耐蚀性能对其工作环境的适应能力起着至关重要的作用。
热处理可以通过调控材料组织结构，来改善材料的耐蚀性能。
2.1 抗氧化性铝合金在高温氧化环境中容易形成致密的氧化膜，这种氧化膜能够起到一定的保护作用。
热处理能够改变材料的晶界结构和化学成分，形成更加致密、稳定的氧化膜，从而提高铝合金材料的抗氧化性。
2.2 耐腐蚀性热处理通过改变材料的晶界结构和析出相的形态，改变了材料的微观组织，提高了其耐腐蚀性能。
热处理参数对GH2150A合金冲击韧性的影响
处 理 的 降低
，
20 MP
a
，
屈 服 强 度 降低
维普资讯
第 ２ 卷 第 ２期 ８
２０ ０ ８年 ４ 月
航
空
材
料
学
报
Ｖｏ ． １ ２８， Ｎｏ ．２ Ａｐ ｉ ２ ０８ ｒｌ ０
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＡＥＲＯＮＡＵＴＩ ＣＡＬ Ｍ ＡＴＥＲＩ ＡＬＳ
热 处 理 参 数 对 ＧＨ １ ０ 合 金 冲 击 韧 性 的 影 响 ２５ Ａ
ＡＣ。
室温 冲击 断 口形貌 。
２ 试 验 结果
收 稿 日期 ： ０ ７１ －１ 修 订 日期 ： ０ ７１ －３ ２ ０ ・１ ； ０ ２ ０ ・２０ 作 者 简 介 ：赵 宇 新 （ ９ ９ ） １５ 一 ，女 ，研 究 员 ，（ — ａ ） ｙ — Ｅ ｍ ｉ ｚｘ ｌ
ｂ５ ９ ＠ ｓｎ ． Ｏ ｊ５ ２ ｉａ Ｃ Ｂ。
摘 要 ： 究 Ｇ ２ ５ Ａ 合金 经前 期 热 处 理 与 中间 热 处 理 后 合 金 组 织 变 化 对 室 温 冲 击 性 能 的 影 响 。利 用光 学金 相 研 Ｈ １０ 和 扫 描 电镜 对 合 金 组 织 和 冲击 断 口进 行 观察 。结 果 表 明 ， 过 这种 热 处 理 可 以 显 著 提 高 合 金 的室 温 冲 击 韧 性 ， 经 比经 标 准 热 处 理 的 Ａ 提 高 ３ ％ 。 主要 原 因 是该 处 理 改 变 合 金 中 碳 化 物 的 析 出 数 量 、 态 和 分 布 ， 小 ＾相 的 ６ 形 减 ｙ 尺 寸 ， 而 改变 室 温 冲击 的 断 裂 机 制 。该 处 理 可 以使 合 金 得 到 良好 的 综 合 性 能 。 从 关 键 词 ：Ｇ ２ ５ Ａ合 金 ； 处 理 参 数 ；冲 击 韧 性 ； 化 物 Ｈ １０ 热 碳
热处理工艺对金属铝合金材料强度和韧性的调控
热处理工艺对金属铝合金材料强度和韧性的调控金属铝合金是一种常用的结构材料，具有良好的机械性能和耐腐蚀性能。
热处理工艺是调控金属铝合金材料性能的重要方法之一，它通过对材料的加热和冷却过程进行控制，改变材料的晶体结构和组织状态，从而调节其力学性能，尤其是强度和韧性。
首先，热处理工艺对金属铝合金材料的强度有显著的影响。
通过适当的加热和冷却过程，可以改变铝合金材料的晶粒尺寸和晶体结构，进而影响材料的屈服强度、抗拉强度和硬度等力学性能。
例如，固溶处理是一种常用的强化热处理工艺，它通过将铝合金材料加热至固溶温度，使固溶体中的合金元素溶解在铝基体中，然后迅速冷却，形成固溶态。
固溶处理可以显著降低材料的强度，提高其塑性和韧性。
其次，热处理工艺对金属铝合金材料的韧性也有重要的影响。
韧性是材料抵抗外力作用下的塑性变形和断裂的能力，是金属材料使用过程中的重要性能指标之一。
热处理工艺可以通过改变材料的晶体结构和成分分布，来调节材料的韧性。
例如，时效处理是一种常用的提高铝合金材料韧性的热处理工艺，它通过在固溶处理后，将材料再次加热至低于固溶温度的温度，保持一定的时间，然后再进行冷却。
时效处理可以使材料中的溶质元素析出，形成固溶体和析出相共存的结构，从而提高材料的韧性和耐久性。
总而言之，热处理工艺是调控金属铝合金材料性能的重要方法，它可以通过改变材料的晶体结构和组织状态，调节材料的强度和韧性。
适当的热处理工艺可以使铝合金材料达到最佳的力学性能，在工业生产和工程应用中起到重要的作用。
因此，研究和掌握热处理工艺对铝合金材料性能的调控规律，对提高材料的工程性能和推动铝合金材料的应用具有重要意义。
热处理工艺是一种对金属材料的微观结构进行调整的方法，通过控制加热和冷却过程中的温度和时间，可以改善金属材料的强度和韧性。
对于金属铝合金材料来说，热处理工艺的调控对于提高其性能具有重要意义。
在热处理工艺中，固溶处理是最常用的一种方法。
固溶处理是将合金材料加热至固相区，使固溶体中的合金元素溶解在基体中，然后迅速冷却至室温。
GH2150高温合金
GH2150高温合金GH2150是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金,使用温度在750℃以下。
合金加入铬、钨和钼元素进行固溶强化,加入钛、铝和铌元素形成时效强化相,加入微量硼、虽然哈氏合金的价格通常会让很多用户望而却步，但它有着其他材料所无法比拟的综合耐腐蚀性能，在一些情况下，不锈钢无法胜任，而哈氏合金制造的设备在使用十年之后腐蚀不到1mm。
因此，哈氏合金在工业中得到越来越广泛的应用锆和铈元素净化并强化晶界。
合金在强度高、塑性好、膨胀系数低,长期使用组织稳定;合金的热加工塑性好,并具有满意的焊接、冷成形和切削加工性能。
适用于制作在700℃以下工作的喷气发动机板材焊接承力结构件,以及在600℃以下长期工作的燃气轮机转子和压气机叶片。
主要产品有热轧中厚板、冷轧薄板、棒材、焊丝、环形件和锻件。
GH2150高温合金已用于制作航空发动燃烧室外套、安装边等高温部件,批产和使用情况良好。
相近合金在国外用于喷气发动机燃烧室外套和在600℃以下使用的涡轮叶片等零疗件,并经过长期使用考验GH2150高温合金在超过800℃使用时,析出μ相及γ相聚集长大,会导致合金的力学性能下降。
好的成形性能和焊接性能。
GH150该合金主要用于制造航空发动机在800℃以下工作并要求强度较高的耐松弛的平面弹簧和螺旋弹簧。
还可用于制造气轮机涡轮叶片等零件。
可供应的品种有板材、带材、棒材、锻件、环形件、丝材和管材。
GH150工艺性能与要求：1、合金的锻造温度在1220～950℃之间均易成形。
该合金在剧烈成形工序后就进行固溶处理。
2、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。
3、合金具有较好的焊接性能，可进行各种焊接。
焊接后进行时效处理可获得近似热处理状态的强度。
4、零件热处理就在无硫的中性或还原性气氛中进行，以免发生硫化。
GH150应用领域：工业和航空汽轮机（燃烧室、整流器、结构盖）。
工业炉部件、支撑辊、栅板、丝带和辐射管。
热处理工艺对中碳合金钢冲击磨料磨损耐磨性的影响
组织与性能热处理工艺对中碳合金钢冲击磨料磨损耐磨性的影响福州大学材料科学与工程系(福州350002) 戴品强 黄水兴【摘要】 研究淬火加热温度和回火温度对中碳合金钢60SiMnCr MoVR E冲击磨料磨损耐磨性的影响。
试验结果表明,耐磨性随淬火加热温度升高而提高,950℃淬火后可获得最高的耐磨性,超过950℃淬火,耐磨性随淬火温度升高而降低。
淬火回火后的耐磨性在350℃以下随回火温度升高略有降低,350℃以上回火耐磨性迅速提高,400℃回火后耐磨性达到最大值,以后,随回火温度升高,耐磨性连续降低。
关键词:磨料磨损 合金钢 淬火 回火Effect of Heat Treatment on the Impact Abrasive Wear Resistanceof Medium Carbon Alloy SteelDai Pinqiang,Huang Shuixing(Deptm ent of Mater ials,F uzhou U niver sity,Fuzhou350002)【Abstr act】 Effect of quenching and temper ing t emper ature on the impact abrasive wear r esistance of60SiM nCr MoVR E st eel has been studied.It was found t hat quenching and tempering temperat ur e affected the wear r esistance gr eatly.The wear r esis-tance incr eased as quenching temperatur e incr eased,and r eached maximum at950℃,and then decreased with fur ther incr easing in quenching t emper ature.The wear r esistance decr eased slight ly as tempering temperat ur e incr eased below350℃,and t hen in-cr eased rapidly and come up to the m aximum at400℃,and then declined successively with further incr easing tempering t emper-ature.Key wor ds:abrasive wea r,alloy steel,quenching,temper ing1 前言低合金钢作为耐磨材料,具有工艺简单、成本低、强韧性高、耐冲击等优点,可应用于冲击载荷下的耐磨件[1]。
合金化和热处理对金属强度和塑韧性的影响
微合金钢是一种新型的低合金高强度钢,等强 度级别较高的钢种。 其成份体现了低碳、高锰、多元微合金化的特 点, 属于针状铁素体钢,一般情况下得到的是铁素 体＋少量珠光体组织, 因此在一定的微合金化条 件下, 钢的组织控制是获得高强韧性的关键, 其 主要强化方式为细晶强化、沉淀强化等。 研究重点是如何通过不同的热处理方式更好发 挥微合金元素的作用, 以达到提高强度的同时降 低屈强比。
–…
–…
经查资料得出, 双相钢具有较低的屈强比, 例 如铁素体加马氏体两相钢、铁素体加贝氏体两 相钢。 通过一种高强度微合金钢的成份设计, 应用不 同的热处理工艺获得双相组织, 通过细晶强化、 沉淀强化以及相变强化等强化形式, 可以实现 高强度( σS>500 MPa) 和较低的屈强比。
试样经过940°奥氏体化后不同温度下等 温处理后的横截面金相组织照片。不同热 处理工艺制度下的试验钢的组织通过比较 均匀程度和晶粒度的大小来定性分析。 由金相组织可以看出, 随着等温温度的降 低, 多边形铁素体含量减少, 针状铁素体的 含量增加, 并且晶粒有所细化。
材料性能学
合金化和热处理对金属强度和 核心/分标 题 塑韧性的影响
题目
在新钢种研制过程中，往往是提高强 度的同时会降低韧性和塑性，试从合 金化和热处理工艺方面考虑，采取哪 些措施既可提高强度又不降低韧性或 很少降低韧性，并简述原因。
强度、塑韧性的关系
一般情况，钢强度升高会导致 塑韧性降低, 称为强韧性转变 矛盾。除细化组织强化外，其 它强化因素都会程度不同地降 低塑韧性。所以一般选材料要 考虑材料的综合性能。 如何提高材料的强度而不 损失其塑性？这是当前面临的 一个重大挑战。
热处理工艺对高温合金材料性能的提升
热处理工艺对高温合金材料性能的提升热处理工艺是提升高温合金材料性能的重要方法之一。
高温合金材料是一类耐高温和高应力环境下使用的材料，常用于航空、航天、能源等领域。
热处理工艺可以改善高温合金材料的力学性能、抗氧化性能和蠕变性能，提高其在高温环境中的稳定性和寿命。
热处理工艺对高温合金材料的性能提升主要表现在以下几个方面。
首先，热处理工艺可以改善高温合金材料的力学性能。
高温合金材料在高温环境下常受到高应力的作用，因此需要具有较高的强度和韧性。
通过热处理工艺，可以改变高温合金材料的晶粒结构和组织形态，细化晶粒尺寸，消除或减小晶界和相界的缺陷，提高材料的强度和韧性。
同时，热处理过程中的应力释放也有助于材料的抗拉伸和抗压能力的提升。
其次，热处理工艺可以提高高温合金材料的抗氧化性能。
高温合金材料在高温氧化环境中容易发生氧化反应，导致材料的表面氧化层增厚，从而降低了材料的机械性能和抗腐蚀性能。
通过热处理工艺，可以形成致密的氧化层，提高材料的抗氧化性能。
例如，对于镍基高温合金，常用的热处理工艺包括固溶处理和时效处理，可以改变材料的析出相结构和含量，形成致密的氧化物，降低氧化层生长速率，提高材料的抗氧化性能。
再次，热处理工艺可以改善高温合金材料的蠕变性能。
高温合金材料在高应力和高温下容易发生蠕变变形，导致材料的形状和尺寸发生不可逆性变化。
通过热处理工艺，可以调整材料的晶粒结构和组织形态，改善材料的蠕变行为，降低蠕变速率，提高材料的蠕变寿命。
例如，对于镍基高温合金，通过固溶处理和时效处理，可以形成细小的析出相和均匀分布的碳化物，改善材料的位错锁定和滑移机制，抑制蠕变变形。
综上所述，热处理工艺对高温合金材料的性能提升起到了非常重要的作用。
通过热处理工艺，可以改善高温合金材料的力学性能、抗氧化性能和蠕变性能，提高其在高温环境中的稳定性和寿命。
随着科学技术的不断进步，热处理工艺也在不断创新和发展，为高温合金材料的应用提供了更多的可能性。
热处理对铝合金材料组织和性能的影响
热处理对铝合金材料组织和性能的影响随着现代科技的飞速发展，铝合金材料越来越被广泛应用于各个领域。
热处理技术作为一种重要的材料处理方法，不仅可以改善铝合金材料的组织性能，也可以提高材料的使用寿命和可靠性。
本文将探讨热处理对铝合金材料组织和性能的影响。
一、热处理对铝合金材料组织的影响1.固溶处理固溶处理是指将铝合金材料加热至温度区间内，使金属中固溶的合金元素逐渐溶解进铝中形成固溶体，进而改善材料的强度和韧性。
固溶处理后，铝合金材料的显微组织比原来更加均匀，晶粒细化，降低了材料的内部应力和晶界能量，进一步提高了材料的塑性和韧性。
2.时效处理时效处理是指在固溶处理完成后，将材料冷却至室温，然后将其再次回火至一定的温度，保持一定的时间，使固溶体溶剂中逐渐析出出新的金属相，引起材料组织的硬化和强化。
经过时效处理后，铝合金材料的显微组织不仅保持了固溶处理晶粒细化的特点，且定向分布了少量的二次相，提高了材料的强度、硬度和耐热性。
二、热处理对铝合金材料性能的影响1.强度和硬度热处理可以使铝合金材料的强度和硬度得到显著提高。
固溶处理通过提高材料的塑性和韧性，使其呈现出一定的初始强度；时效处理能够引起铝合金组织中二次相的析出，使材料的硬度得到进一步的提升。
2.耐腐蚀性铝合金材料在固溶状态下易受到腐蚀的侵蚀，而经过热处理后，由于固溶体中的合金元素已经分散到铝矩阵中形成稳定的统一结构，在固溶状态下较难被腐蚀剂侵蚀，从而使合金材料的耐腐蚀性得到了显著提高。
3.疲劳寿命铝合金材料在长时间使用后易出现疲劳裂纹，进而降低材料的使用寿命和稳定性。
经过热处理后，铝合金材料的组织得到了改善，内部应力得到一定的缓解，从而使其具有更好的疲劳寿命和韧性。
综上所述，热处理是一种非常有效的材料处理技术，能够改善铝合金材料的组织和性能。
但是，在实际应用中需要根据不同的铝合金材料和使用要求，合理选择热处理工艺和参数，以充分发挥其优点，并保证材料的使用寿命和可靠性。
热处理对合金材料的相变和性能的影响研究
热处理对合金材料的相变和性能的影响研究热处理是一种针对金属材料的热处理工艺，通过对金属材料进行一定温度范围内的加热、保温和冷却，使严格控制的时间温度条件下发生晶界扩散，从而改变金属材料的组织、性能和形状。
在众多金属材料中，合金材料因其高强度、耐腐蚀等优良特性而得到广泛应用。
本文将着重探讨热处理对合金材料的相变和性能的影响。
一、不同热处理方法对合金材料的影响1. 固溶处理固溶处理是将合金材料加热到一定温度下，使其处于溶解状态并维持一定时间，从而使各元素均匀分散在晶体中，降低合金材料的硬度和强度。
同时，合金材料的冷却速度也对其治疗效果产生影响。
例如，快速冷却能够增加合金材料的硬度，而缓慢冷却能够使其具有更高的延展性。
2. 淬火处理淬火处理是将固溶处理过的合金材料迅速冷却至室温，以使其硬度和强度大大提高。
在淬火过程中，合金材料的晶界开始扩散，形成新的晶界，并保持其具有高强度、低韧性的特性。
随着淬火的时间延长，合金材料的强度也会不断提高。
需要注意的是，淬火对金属材料的组织有很大的影响，需要严格控制淬火温度和速度。
3. 回火处理回火处理是在淬火过程中对合金材料进行升温保温，使其硬度和强度降低，同时提高其韧性和延伸性。
与固溶处理类似，回火的温度和时间也决定了合金材料的性能。
不同回火温度和时间对合金材料的影响也是不同的。
例如，低温回火可以使合金材料的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性得到优化，而高温回火则可以使其具有更好的塑性和韧性。
二、热处理对合金材料性能的影响1. 强度热处理对合金材料的强度有直接影响。
经过固溶处理、淬火处理和回火处理后，合金材料的强度可以得到有效提高，使其具有更高的承载能力、抗拉强度和冲击韧性。
2. 塑性合金材料的塑性主要指其在受力时可能发生的变形能力。
经过适当的热处理，合金材料的晶界形态可以得到改善，从而增加其内源性变形机制的密集度和活性，提高其塑性。
同时，回火处理可以改善合金材料内部结构，提高其延展性和韧性，为材料的后续加工和使用提供了保障。
热处理对合金力学性能的影响研究
热处理对合金力学性能的影响研究随着工业技术的不断发展，合金材料的使用越来越广泛。
合金由于其优异的力学性能和抗腐蚀性能，已经成为各种工业领域中的重要原材料。
然而，对于合金材料而言，其力学性能的影响因素非常多。
其中，热处理是重要的一种影响方式之一。
本文将从热处理的角度探讨热处理对合金力学性能的影响，并探讨合金热处理技术的发展趋势。
1. 热处理对合金力学性能的影响1.1 固溶处理固溶处理是合金材料的一种热处理方式。
此方式通过加热材料至一定温度，然后在一定时间内保持温度，使固体溶解改善其物理性能。
固溶处理过程中，固体溶解前后的体积变化不大，因此对合金的尺寸几乎没有影响。
但是，合金材料的物性由于在热处理过程中发生了变化，从而对其机械性能、蠕变性能和疲劳性能等产生明显的影响。
1.2 淬火处理淬火是对合金材料进行固溶处理后的一种热处理方式。
淬火的热量增加了固溶处理增加合金的韧性，并增加了固体溶解的温度，从而使其产生热不均匀，使晶体产生冷却应力，使之更加硬度。
在淬火过程中，合金材料的气体漏出，从而产生内部应力以及一些耐腐蚀的表面。
由于淬火过程中蠕变性能、疲劳性能和损坏性能得到了明显改善，在强化合金材料的强度和耐磨性方面也有很大的优势。
1.3 固溶调质处理固溶调质处理是指首先对合金进行固溶处理，再对固溶态材料进行各种强化质的调整处理。
这种处理方式的目的是使合金材料在高温固溶状态下尽可能飘浮细小均匀的强化质，在固溶后通过再次淬火进行固化。
固溶调质处理对材料中溶质的分布进行了优化，使其有望展现出较高的机械性能，并获得良好的韧性。
2. 合金热处理技术的发展趋势目前，固溶强化以及固溶调质处理是合金热处理的主要技术。
在这些传统的热处理技术基础上，工程师和学者在进一步挖掘合金热处理中的潜力，实现更高的机械性能方面进行了大量研究。
以金属合金领域为例，近年来，金属合金材料的制备和性能调控已经成为了一个热门研究课题，科学家们也不断提出了新的处理方法，以满足各种合金材料应用场景的需求：2.1 超快淬火技术超快淬火技术是近期热处理技术的一种新方法。
热处理对低合金钢断裂韧性的影响
热处理对低合金钢断裂韧性的影响
赵振东
【期刊名称】《国外金属热处理》
【年(卷),期】1993(014)004
【摘要】一、前言热处理钢的断裂韧性的研究颇多,但对大幅度地变化钢种和热处理条件的断裂韧性的研究尚少。
本文研究探讨低中碳钢实行标准的热处理时,影响断裂韧性K_(1c)的因素及预测的方法。
考虑淬透性的影响,试验用Cr—Mo钢,测试完全淬火或等温淬火的K_(1c),并定量地探讨了硬度、组织、抗拉性能和晶格畸变的关系。
其结果:实行同样热处理的钢的K_(1c)可用碳量指数函数表示;
【总页数】5页(P60-64)
【作者】赵振东
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TG161
【相关文献】
1.损伤对低合金钢缺口试样解理断裂韧性的影响 [J], 王国珍;王红;陈剑虹
2.焊后热处理对DQTHT80钢热影响区断裂韧性的影响 [J], 周志良;刘书华
3.热处理对低合金钢断裂韧性的影响 [J], 久保雅克;张华锋
4.焊后热处理对X52管线钢水下摩擦塞焊接头断裂韧性的影响 [J], 熊俊珍;杨新岐;唐文珅;元惠新
5.焊后热处理对SA738Gr.B钢热影响区冲击性能和断裂韧性的影响 [J], 张俊宝;柳胜华;谷雨
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
GH2135材料技术标准、成分、密度
GH2135GH2135合金材料介绍：GH2135是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，使用温度在700℃以下，合金加人铝和钛等元素形成时效沉淀强化相，加入铬、钨和钼等元素进行固溶强化。
GH2135合金具有抗低周疲劳性能良好、在700℃以下屈服强度随温度升高而增大，热加工塑性良好等特点。
GH2135主要的产品有棒材、饼材、板材、锻件和精铸件。
GH2135的应用概况及特性：GH2135合金已用于制作两种航空发动机的I、II级涡轮盘，该合金也可制作750℃~850℃工作的热成形模具，如锻锤砧子和水压机砧子或镶块砧、热冲压模具等。
GH2135与同类用途的镍基合金比较，GH2135合金可节省w(Ni)41%和w(Cr)5.5%.合金经800℃以上长期时效后晶内有针状相析出，晶界有Laves相析出。
材料牌号：GH2135(GH135)GH2135材料的技术标准：GB/T 14992-高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号GB/T 14997-高温合金锻制圆饼GJB 3020A-航用高温合金环坯规范GJB 5301-航用高温合金环形件规范YB/T 5245-普通承力件用高温合金热轧和锻制棒材YB/T 5247-焊接用高温合金冷拉丝GH2135化学成分分析：GH2135的熔炼工艺：采用电弧炉＋电渣重熔、或电弧炉＋真空自耗重熔、或真空感应炉＋电渣重熔、或真空感应炉＋真空自耗重熔、或非真空感应炉＋电渣重熔熔炼工艺。
GH2135的品种规格与供应状态：主要规格直径<600mm、h60mm~150mm锻制圆饼；外径200mm~600mm、内径50mm~400mm、厚度60mm~250mm环坯；直径20mm~300mm热轧棒材；直径0.3mm~10mm焊接用冷拉丝。
供应状态热轧棒材、锻制圆饼和环坯通常不经热处理供应；丝材以硬态、或半硬态、或固溶＋酸洗、或光亮固溶处理状态成盘供应，也可以直条供应。
GH2135的物理性能：熔化温度范围：初熔温度约1260℃密度：p=7.92g/cm3GH2135高温合金抗氧化性能和腐蚀性能：GH2135合金表面Cr化处理对抗高温氧化、腐蚀性能的影响研究，结合多种检测手段进行分析，得到如下结论：在实验范围，合金表面处理良好工艺为合金在0.5wt.%Na2CrO4溶液中浸泡30s后，再在600℃下真空热处理，可获得无毒性3价表面Cr化膜，并具有良好的抗氧化性能。
热处理对金属材料的焊接性能的影响
热处理对金属材料的焊接性能的影响热处理是一种通过控制金属材料的温度和时间来改变其晶体结构和性能的工艺过程。
在焊接工艺中，热处理对金属材料的焊接性能具有重要的影响。
本文将探讨热处理对金属材料焊接性能的影响，并对几种常见的热处理方法进行解析。
第一，热处理对焊接接头的硬度和韧性有显著影响。
金属材料经过热处理后，其晶体结构会发生改变，晶界的位置和动力学特性会发生变化。
这种变化对焊接接头的硬度和韧性有直接影响。
硬度指材料对外界作用力的抵抗能力，韧性指材料在受力时能够延展、变形和吸收能量的能力。
热处理可以使材料的硬度和韧性得到平衡，改善焊接接头的力学性能。
第二，热处理对金属材料的晶粒尺寸和分布有影响。
金属材料的晶粒尺寸是指材料中晶粒的大小和形状。
热处理可以通过改变金属材料的晶界能和亚晶面能，控制晶粒生长的速率和方向，从而影响晶粒尺寸和分布。
晶粒尺寸的变化会影响焊接接头的力学性能和组织结构，直接影响焊接接头的强度和韧性。
第三，热处理对金属材料的残余应力和变形有影响。
焊接过程中，金属材料会受到热循环和冷却过程的影响，产生残余应力和变形。
热处理可以通过改变金属材料的晶体结构和应力状态，减轻残余应力和冷却变形的影响。
这样可以提高焊接接头的稳定性和可靠性，减少焊接接头产生裂纹和变形的可能性。
综上所述，热处理对金属材料的焊接性能具有显著的影响。
合理选择和控制热处理工艺参数，可以改善焊接接头的力学性能、组织结构和耐蚀性，提高焊接接头的质量和可靠性。
因此，在实际工程中，对于需要进行焊接的金属材料，热处理是一个必不可少的工艺环节。
只有正确理解和应用热处理的原理和方法，才能充分发挥热处理对金属材料焊接性能的影响，提高焊接接头的质量和性能。
(字数：362字)。
热处理对金属材料的高温蠕变变形析出相韧性的影响
热处理对金属材料的高温蠕变变形析出相韧性的影响热处理是一种常见的金属材料加工方式，通过加热和冷却过程，改变材料的结构和性能。
在高温蠕变中，金属材料的变形行为受到其析出相韧性的影响，这是研究热处理的重要方面之一。
本文将探讨热处理对金属材料高温蠕变变形和析出相韧性的影响，并提出相关的实验结果和理论解释。
一、热处理的概述热处理是通过控制金属材料的加热和冷却过程，改变其晶体结构和性能的加工方法。
常见的热处理方法包括退火、淬火和回火等。
在高温蠕变变形中，热处理可以改变金属材料的析出相结构，从而影响其高温变形行为。
二、高温蠕变变形的特点高温蠕变变形是金属材料在高温下的塑性变形过程，具有以下特点：1. 高温下材料的塑性变形性能显著改善，使得金属可在较低应力下发生塑性变形。
2. 高温下材料的蠕变速率随着温度和应力的增加而增加，表现出非线性行为。
3. 在高温蠕变中，析出相的形成和变化对材料的变形行为起着重要作用。
三、热处理对高温蠕变变形的影响1. 析出相的形成与体积分数热处理可以改变金属材料中析出相的形成和体积分数，从而影响材料的高温蠕变行为。
例如，退火处理可以使析出相以更细小、均匀的形式分布在基体中，从而提高材料的高温蠕变韧性。
2. 热处理对析出相的稳定性影响热处理可以改变金属材料中析出相的稳定性，进而影响高温蠕变变形。
通过合理的热处理过程，可以控制析出相的尺寸、分布和稳定性，以实现对高温蠕变变形行为的调控。
3. 热处理对材料晶体结构的改变热处理过程中的加热和冷却可以引起金属材料晶体结构的改变，进而影响高温蠕变变形。
例如，淬火和回火处理可以改变材料的晶界特征和晶粒尺寸，从而影响高温蠕变行为的韧性和稳定性。
四、实验结果与理论解释研究者们通过实验方法对热处理对金属材料高温蠕变变形和析出相韧性的影响进行了研究。
实验结果显示，合理的热处理可以显著提高金属材料的高温蠕变韧性。
理论解释认为，热处理改变了材料中析出相的形态和分布，使得析出相能够有效地阻碍蠕变过程中的晶界滑移和晶体滑移，从而增加材料的高温蠕变韧性。
热处理对于提高金属材料的韧性的效果
热处理对于提高金属材料的韧性的效果热处理是一种常见的金属材料加工过程，通过对金属材料进行加热和冷却的方式，能够显著提高金属材料的韧性。
本文将探讨热处理方法对金属材料韧性的影响，并介绍几种常见的热处理方法。
一、热处理的原理和目的热处理通过改变金属材料的组织结构和性能，以达到提高其韧性的目的。
热处理过程中主要依靠晶粒细化、析出相的形成和强化相的生成等机制来改变材料的性能。
热处理能够消除材料中的内部应力，提高材料的塑性、强度和韧性，进而提高材料的可靠性和使用寿命。
二、常见的热处理方法及其效果1. 灭火处理灭火处理是一种常见的热处理方法，通过迅速冷却金属材料，可以使材料的晶粒细化，进而提高材料的韧性。
在灭火处理过程中，金属材料经历了相变和形变等复杂的变化，使金属材料的晶界能量降低，晶粒尺寸减小，从而增强了材料的塑性和韧性。
2. 回火处理回火是一种常用的热处理方法，通过在高温下保温后再冷却，可以改善金属材料的韧性和强度。
在回火处理过程中，金属材料的内部应力被释放，晶粒逐渐长大并重新排列，形成更加均匀的组织结构，从而提高了材料的韧性。
3. 淬火处理淬火是一种通过快速冷却获得高硬度的金属材料热处理方法。
在淬火过程中，金属材料迅速冷却，使其形成高强度的马氏体组织。
淬火后的材料具有较高的硬度和强度，但韧性相对较低。
为了提高材料的韧性，常常需要进行适当的回火处理。
4. 预应力热处理预应力热处理是一种能够提高金属材料韧性的特殊热处理方法。
通过在材料上加载预应力，然后进行热处理，可以减小材料内部的应力集中，并促使马氏体相的形成，从而提高材料的韧性。
三、热处理对韧性的影响因素1. 温度热处理温度是影响韧性的关键因素之一。
不同材料具有不同的相变温度范围，选择合适的热处理温度可以实现良好的韧性效果。
2. 冷却速率热处理冷却速率的选择对金属材料的组织结构和性能具有重要影响。
较快的冷却速率可以促使金属材料快速形成细小的晶粒，从而提高材料的韧性。
热处理对铝合金材料的韧性的影响
热处理对铝合金材料的韧性的影响热处理是一种通过加热和冷却等工艺手段改变材料组织和性能的方法，被广泛应用于金属材料的加工和制造过程中。
在铝合金材料的生产和应用中，热处理是提高材料性能和质量的重要工艺之一。
本文将探讨热处理对铝合金材料韧性的影响，从而加深对该工艺的理解和应用。
一、热处理对铝合金材料韧性的定义韧性是指材料在受到外力作用下发生塑性变形、吸收能量和抵抗断裂的能力。
对于铝合金材料来说，韧性的好坏直接关系到其在工程领域中的可靠性和安全性。
因此，通过热处理来改善铝合金材料的韧性是一个重要的问题。
二、热处理对铝合金材料韧性的影响机制热处理通过改变材料的组织结构和相态，进而影响其性能。
具体来说，热处理对铝合金材料韧性的影响机制主要包括以下几个方面：1. 晶粒尺寸的调控：热处理可以通过晶粒尺寸的变化来改变材料的韧性。
晶粒尺寸越细小，材料的韧性通常越好。
这是因为细小的晶粒界面提供了更多的位错阻碍点，增强了材料的抗塑性变形能力。
2. 相变组织的调节：热处理可以通过控制相变来改变材料的韧性。
相变会导致晶粒的再结晶和析出相的形成，从而影响材料的韧性。
例如，在铝合金的固溶处理过程中，通过固溶温度和时间的控制，可以有效调节析出相的类型和数量，从而改善材料的韧性。
3. 化学元素的调配：热处理还可以通过调配化学元素来改变材料的韧性。
添加适量的合金元素可以改善材料的韧性，并且不同的元素对韧性的影响程度也有所不同。
例如，铝合金中常用的硅、锌、镁等元素可以有效提高材料的韧性。
三、热处理工艺对铝合金材料韧性的影响热处理工艺是实现热处理效果的重要手段。
不同的热处理工艺对铝合金材料的韧性影响不同。
下面介绍几种常见的热处理工艺及其对铝合金材料韧性的影响：1. 固溶处理：固溶处理是铝合金材料中常用的一种热处理方法。
通过高温加热使固溶体中的合金元素均匀溶解，然后迅速冷却，实现材料的均匀化。
固溶处理可以有效提高铝合金材料的韧性，使其具备更好的塑性和抗变形能力。
高温热处理对铝合金力学性能的影响
高温热处理对铝合金力学性能的影响引言：在当今工业生产中，铝合金是一种非常常用的材料，其具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性能等特点，广泛应用于航空、汽车等领域。
而为了进一步提高铝合金的性能，科学家们通过高温热处理对其进行改性，从而使其力学性能得到进一步优化。
本文将探讨高温热处理对铝合金力学性能的影响。
一、热处理方法热处理是通过改变铝合金的晶界结构和晶体析出相来提高其力学性能的一种方法。
常见的热处理方法包括固溶处理和时效处理。
固溶处理是将铝合金加热到高温，使固溶体中原子扩散，形成一个均匀的固溶体。
这种处理方法能够消除晶界和弥散相，提高铝合金的塑性和韧性。
而时效处理是在固溶处理后，将铝合金快速冷却至低温，并保持在适当温度下一段时间，以促进析出物的形成。
时效处理能够增强铝合金的硬度和强度，但会损失一部分塑性。
二、热处理对力学性能的影响（1）强度和硬度的影响经过固溶处理后，铝合金的晶界和弥散相得到消除，晶体内部的结构得以优化，力学性能得到提高。
此时，铝合金的强度和硬度会有所增加。
而经过时效处理后，一些固溶体中的溶质原子会析出，形成高强度的析出物，从而再次提高铝合金的硬度和强度。
不过，时效处理过程中也会导致部分塑性的损失。
（2）塑性的影响塑性是衡量材料抵抗变形的能力，也是判断材料变形能力的重要指标之一。
固溶处理使铝合金的结构优化，晶界和弥散相得以消除，从而降低了晶界的阻碍作用，提高了材料的塑性。
而时效处理虽然能增强铝合金的硬度和强度，但塑性会相应下降，因为析出相减少了晶界的可滑移面。
（3）韧性的影响韧性是指材料在断裂前能够吸收的能量，反映了材料抵抗断裂的能力。
固溶处理能够提高铝合金的韧性，主要是由于消除了晶界和弥散相，减少了脆性相的存在。
然而，时效处理会导致一定的韧性损失，因为析出物对晶体的变形起到了阻碍作用。
结论：高温热处理对铝合金的力学性能有着重要的影响。
通过固溶处理，可以提高铝合金的强度和硬度，同时提高其塑性和韧性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第28卷 第2期2008年4月航 空 材 料 学 报J OURNAL OF A ERONAUT ICAL MAT ER I A LSV o l 128,N o 12 A pr il 2008热处理参数对GH2150A 合金冲击韧性的影响赵宇新1a, 袁 英2, 缪宏博1b(1.北京航空材料研究院a .先进高温结构材料国防科技重点实验室;b .失效分析中心,北京100095;2.钢铁研究总院高温材料研究所,北京100081)摘要:研究GH 2150A 合金经前期热处理与中间热处理后合金组织变化对室温冲击性能的影响。
利用光学金相和扫描电镜对合金组织和冲击断口进行观察。
结果表明,经过这种热处理可以显著提高合金的室温冲击韧性,比经标准热处理的A k 提高36%。
主要原因是该处理改变合金中碳化物的析出数量、形态和分布,减小C c 相的尺寸,从而改变室温冲击的断裂机制。
该处理可以使合金得到良好的综合性能。
关键词:GH 2150A 合金;热处理参数;冲击韧性;碳化物中图分类号:TG13213 文献标识码:A 文章编号:1005-5053(2008)02-0009-05收稿日期:2007-11-01;修订日期:2007-12-03作者简介:赵宇新(1959)),女,研究员,(E-m a il)zyx _b j 5592@si na 1com 。
GH 2150A 合金是近年来研制的一种时效强化Fe -N i 基高温合金,以C c 相为主要强化相,合金具有良好的综合力学性能,主要用于制造在600e 下长期使用的航空发动机高压压气机叶片等零部件[1]。
由于压气机叶片在工作条件下受外界冲击,因此要求叶片材料具有良好的冲击韧性。
为了满足零件的使用要求,提高零件的冲击韧性,对叶片的热处理工艺参数进行研究。
合金锻件标准规定使用的热处理制度为:1000~1130e ,2~3h ,油冷+780~830e ,5h ,空冷,+650~730e ,16h ,空冷。
合金经这样的热处理后具有较高的室温拉伸强度,但室温冲击性能较低。
在热处理工艺研究中发现,合适的前期热处理与中间热处理,可以大幅度提高合金的室温冲击韧性,而室温拉伸强度变化较小。
本研究对经标准热处理和加前期热处理与中间热处理的合金组织和室温性能进行了分析,可为零件制造中的热处理工艺参数的制定提供依据。
1 试验材料和试验方法试验用料取自采用双真空熔炼的GH 2150A 合金锻制扁材,扁材由<28mm 轧制棒材经1050e 加热后拍扁,变形量为40%。
合金的化学成分示于表1。
表1 化学成分/w t %T ab l e 1 Che m i ca l compositi on of sa m plesC N i C r W M o A l T i N b Fe 0.0545.014.802.84.51.22.11.1Ba l试验采用的标准热处理制度(RT)为:1080e @2.5h /快冷+780e @5h /AC+650e @16h /AC ;采用的前期热处理再加中间热处理的制度(HT )为:950e @30m i n /随炉升到1080e @40m in /AC +1000e @40m in /AC +780e @5h /AC +650e @16h /AC 。
合金经不同热处理后,测试样品的室温拉伸和室温U 型缺口冲击性能。
用光学显微镜和扫描电镜观察经不同热处理后合金的晶粒度、晶界析出相形态和C c 相的尺寸。
用扫描电镜观察和分析试样室温冲击断口形貌。
2 试验结果211 对室温性能的影响经不同处理后合金的室温拉伸和室温冲击性能结果示于表2。
比较可见,经H T 处理后,合金的抗航 空 材 料 学 报第28卷表2 合金的室温力学性能T able 2 M echan i ca l properties o f GH 150A a t room temperatureH ea t treat m entsT ensil e propertiesR b /M Pa R 0.2/M Pa D 5/%W /%I mpact toughnessA ku /J RT 126076727.741.573.6HT124073729.042.1100拉强度比RT 处理的降低20M Pa ,屈服强度降低30MPa ,塑性指标变化不大,但合金的室温冲击韧性比RT 处理的提高36%。
212 对晶粒度的影响图1是经不同热处理后合金的晶粒组织。
可以看出不同处理后合金的晶粒度基本相同,为AST MNo .4.5级。
由于合金的晶粒度主要取决热处理中最高处理温度,在这两种热处理制度中热处理的最高温度都是1080e ,因此HT 处理没有对晶粒度产生影响。
图1 不同处理后的晶粒组织F i g .1 G ra i n size a t different heat trea t m ent(a)RT;(b)HT213 对碳化物的影响采用扫描电镜观察发现,经不同处理后的合金晶内和晶界析出碳化物的数量、形态和分布有所区别。
从图2可以看出,经RT 处理后,晶界上碳化物少部分是细小连续颗粒状析出,大部分是薄膜状析出(图2a),一些晶界没有碳化物析出。
而经HT 处理后,晶界上碳化物有长大趋势,颗粒状较多,薄膜状碳化物较少(图2b)。
能谱分析表明,晶界上颗粒状的碳化物(图2a 标2处)主要是富含M o 和W 的碳化物(图3a),由于薄膜状的碳化物(图2a 标1处)太薄,能谱分析有些偏差,但能够确定是富含C r 的碳化物(图3b);晶内块状碳化物主要是MC 型的T i(C ,N)。
可见HT 处理增加了碳化物的析出数量并改善了晶界碳化物的析出状态。
这种颗粒状分布图2 不同热处理后的显微组织F i g .2 SE M m icrograph at d ifferent heat treat m ent(a)RT;(b)HT10第2期热处理参数对GH 2150A合金冲击韧性的影响图3 晶界析出相能谱分析(a)颗粒状析出物;(b)薄膜状析出物F i g .3 EDS ana l y si s of g ra i n boundary precipitates(a)granular ;(b)fil m s的晶界碳化物,有利于提高合金的塑性。
214 对C c 相的影响图4是不同处理后的C c 相形貌。
不同处理后的合金中C c 相呈球状,且弥散分布。
比较两种处理状态的C c 相尺寸可以看出,经RT 处理后的C c 相尺寸比较均匀;而经HT 处理的C c 相的大小不均匀,大C c 的尺寸与RT 处理的基本相同,还存在小尺寸C c 相。
2.5 冲击断口形貌采用SE M 观察经不同处理合金的室温冲击断口。
从图中可以看出,在RT 处理后,断口裂纹源区主要是沿晶刻面和少数韧窝混合形貌,存在沿晶孔洞和裂纹(图5a);放射区明显可见二次延晶裂纹(图5c);在HT 处理后,裂纹源区主要是韧窝和少数沿晶刻面混合形貌,孔洞多发在晶内碳化物周围(图5b)。
断口放射区多见晶界孔洞,明显看到以大碳化物为中心的深度韧窝(图5d)。
216 讨论与分析GH 2150A 合金是Fe -N i 基高温合金,含有大量的C r ,W 和M o 等元素,在标准热处理后合金中存在MC ,M 23C 6和M 6C 和C c 相。
不同热处理制度会对这些相的析出数量、形态和分布产生影响,导致合金的性能产生变化。
合适的前期热处理与中间热处理可使合金得到两种尺寸的C c 相,这是因为H T 处理经过两次高温阶段的处理,在冷却过程中都会有C c 相析出,在随后的时效过程中C c 相分别长大成不同的尺寸。
同时在HT 中碳化物数量的增加也消耗一定的形成Cc图4 不同热处理后的C c 相的形貌F i g .4 M orphology of C c phase o f different heat trea t m ent(a)RT;(b)HT11航空材料学报第28卷图5室温冲击断口形貌F i g.5I mpact frac t ure surface at room te m pera t ure(a)RT;(b)HT相的元素,影响到C c相尺寸和数量。
而经TR处理只经过一次高温阶段处理,因此C c相比较均匀一致。
对于GH2150A合金,合金强度随C c相数量的增加而提高,C c相数量的增加和尺寸变小可大大提高合金的晶内强化效果[2]。
经过HT处理,虽然对C c相的析出数量影响不大,但使合金中的C c相出现两种尺寸,使C c相有一合理的分布,出现尺寸搭配效应[3],进一步提高合金塑性。
合金室温冲击韧性的差别主要是合金的碳化物析出形态发生变化,从而导致断裂机制不同。
冲击断口观察表明,经RT处理后,合金主要为沿晶断裂,分析认为,与晶界上存在较多的薄膜状碳化物有关[4]。
晶界上薄膜状碳化物降低晶界的结合力,在受力情况下晶界易萌生裂纹,并由于晶界结合力的降低,裂纹往往沿晶界扩展,从而发生沿晶断裂。
而经HT处理的断裂主要是穿晶断裂,部分发生在晶界,这是因为在受力条件下,晶界区可以通过颗粒状碳化物阻止裂纹扩展,细小颗粒间也可以相对滑移而松弛应力集中,提高合金的冲击韧性[5]。
另一方面,由于HT处理在晶内有更多的碳化物析出,在冲击断口中成为韧窝的源心[5],减少沿晶断裂,也提高合金的冲击性能。
由于合适的前期热处理与中间热处理改善了晶界碳化物的析出形态,使晶界和晶内具有良好的强度匹配,因此,提高了合金的室温冲击韧性。
3结论(1)合适的前期热处理与中间热处理可以显著提高GH2150A合金的室温冲击韧性。
(2)该热处理通过改善晶界碳化物的析出状态、使C c相出现尺寸搭配效应,成为提高室温冲击韧性的主要原因。
参考文献:[1]梁学锋,缪宏博,谢永军.GH2150合金叶片的疲劳性能[J].钢铁研究学报,2003,15(7):150-153.[2]赵宇新,黄福祥.GH150合金的热处理和性能[J].北京科技大学学报,1991,13:387-391.[3]冶军.美国镍基高温合金[M].北京:科学出版社,1978.[4]李玉清,刘锦盐.高温合金晶界间隙相[M].北京:冶金工业出版社,1990.[5]王祯,符仁钰,朱雅年.热加工参数对弹簧钢冲击韧性的影响[J].上海金属,2002,24(5):11-13.12第2期热处理参数对GH2150A合金冲击韧性的影响13Effects ofHeat Treat m ent on I mpact Toughnessof A lloy GH2150AZHAO Yu-x i n1a,YUAN Y i n g2,M I A O H ong-bo1b(1a.N ati onal K ey L aboratory of A dv anced H igh T e m perat ure Struc t ure M ater i a ls,1b.Center of Fa ilure A nalysis,Be ijing Institute of A e ronautica lM ater i a ls,Be iji ng100095,Ch i na;2.H igh T emperat u re M ate rials R esearch Instit ute,C IS R I,Be iji ng100081,Chi na)Abstrac t:The effect o f m i crostructure changes after pre-treat m ent and i nte r med i ate hea t treat m ent on t he i m pact prope rti es o f room te m pera t ure of GH2150A a lloy w as researched.O ptical m eta llography and SE M we re used to observe t he m icrostruc t ure and i m pact fracture of the a lloy.The results showed t hat,after the trea t m ent,the i m pac t toughness at roo m te m pera t ure w as sign ifi cantl y i m proved.i ncreased by36%.The m a i n reason fo r the i m provm ent w as that,it changed prec i pita-Co m pa red w it h t he standard heat trea t m ent,Akti on vo lu m e,shape and distributi on of the ca rbide and decreased the size o f C c,so it changed the fracture mechan i s m of i m pact at room te m pera t ure.T he treat m ent could obta i n good comprehensive prope rti es.K ey word s:a lloy GH2150A;heat trea t m en t para m ete rs;i m pac t toughness;carbide。