时效强化

摘要： 随着我国航空航天事业的快速发展,航空航天领域所用的镍基高温合金需求急剧增长。GH4099是一种典型的时效强化型镍基高温合金,是航空发动机上的关键材料。本文介绍了镍基高温合金GH4099生产研发的现状,从化学成分、显微组织、强化机制、性能特点、制备工艺和应用领域等方面总结了GH4099的研究现状。此外,阐释了GH4099合金的研究热点与关键技术,并对GH4099合金的下一步研究方向和趋势进行了说明。

摘要： 弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件,在各型号的起落架制造中被广泛使用。某型号起落架首次选用0Cr17Ni7Al材料的不锈钢丝制造拉伸弹簧,该材料具有较高的抗拉强度、优良的耐高温和耐蚀性能,可以在海洋气候等复杂环境以及300°C左右的工作环境条件下使用,但无成熟经验可借鉴。为解决由于经验不足而引起的弹簧加工质量问题,采用分组试验的方法,研究了Φ4.5 mm 0Cr17Ni7Al不锈钢丝性能与时效强化参数的关系,以及加工工艺流程对弹簧加工质量的影响。结果表明:在经过2次时效强化处理的条件下,拉伸弹簧采用多步成型方法,获得较高抗拉强度的同时,可以进一步减小拉伸弹簧变形,提高加工合格率。该方法可用于指导同类型弹簧的加工及制造。

摘要： 本文采用传统铸锭冶金的方法制备不同Si和Er含量的Al-Zr合金,研究Si和Er对Al-Zr合金时效析出行为的影响。结果表明:Si的添加促进了Al-Zr合金的时效硬化响应,Si大大降低第二相Al3Zr的析出温度。Al-0.25Zr-0.30Si合金在325°C等温时效时获得最佳时效强化增量,最高硬度值达到57.1HV,较其固溶态合金增加25.8 HV。Al-Zr合金获得最佳时效硬化增量的Si含量为0.30%(质量分数)。Er的添加进一步促进Al-Zr合金的时效响应,拓宽了Al-Zr合金时效析出温度范围(325~375°C),析出相变得更加细密。Al0.25Zr-0.30Si-0.25Er合金在350°C等温时效时获得最大时效强化增量,最高硬度值达到60.5 HV,这主要是由于Si、Er复合微合金化比单独添加Si更能提高Al-Zr合金沉淀相的数量密度并细化其尺寸。

摘要： 通过SEM原位观察、TEM观察和拉伸试验,研究AZ80A镁合金中析出相和力学性能随时效时间的演变规律。结果表明,在时效初期,反应前沿附近由连续析出(CP)产生的析出相逐渐被由不连续析出(DP)产生的析出相所取代。随着时效时间的延长,DP区中的椭圆相明显粗化,导致DP区的晶内硬度缓慢降低;而在CP区,初始析出片状相长大的同时,还析出一些细小的片状相,这使得CP区的晶内硬度在时效后期继续缓慢增加。与CP区相比,DP区具有更快、更强的时效硬化行为。然而,CP区的时效强化不仅可以弥补DP区的过时效软化,而且还能提高合金的强度。

摘要： 2219铝合金箱底瓜瓣是火箭推进剂贮箱结构中的关键承力构件,具有壁厚薄、刚度弱和变曲率等特征,属于典型的复杂薄壁构件。我国计划研制的重型火箭贮箱瓜瓣直径达10m级,是现役长征五号的两倍,其制造面临的主要困难是尺度超大型化带来的成形精度低和力学性能不均匀。应力松弛时效成形是利用高强铝合金的应力松弛和时效强化特性。

摘要： 高强高导高耐热铜合金作为现代高新技术用关键材料之一,已被广泛应用于轨道交通、电子通信和导航控制等众多领域.本文以服役温度超过300°C的Cu-Ag、Cu-Ni-Si、Cu-Cr-Zr、Cu-Al2 O3和Cu-Cr-Nb等高强高导高耐热铜合金为对象,概述了它们的合金设计原则、制备特点和相关物理特性,分析了它们开发应用中所存在的问题,并对它们的发展趋势进行了讨论和展望.

摘要： 本专利涉及一种适用于高温燃气轮机过渡管道的时效强化变形Ni-Cr-Co基合金,它综合了三种重要特性,即抗应变时效裂纹、良好的热稳定性及优良的持久性能。该合金成分的重量百分含量为:17〜22%Cr,8〜15%Co,4.0〜9.5%Mo,≤7%W,1.28〜1.65%A1,1.5〜2.3%Ti,≤0.8%Nb,0.01%-0.2%C,≤0.01B,≤3%Fe,余量为Ni及杂质。其中某些合金元素必须根据下述两个公式进行添加。

摘要： 完成不同Mg含量AlSiMgMn合金高真空压铸实验,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对合金微观组织进行分析,得出不同Mg含量下时效析出β″相的密度,并讨论其对力学性能的影响.通过差示扫描量热法(DSC)对不同Mg含量的合金时效析出动力学进行分析,结合Arami-Johnson-Mehl方程计算析出相的析出动力学参数.结果表明:Mg含量较少时,时效强化效果不明显,随着Mg含量的提高,时效强化效果逐渐提高;Mg含量的增加显著提高合金中β″相的数密度,β″相为合金时效强化的主要影响因素;随着Mg含量的增加,达到峰值时效的时间越长,且β″相析出激活能增大.

摘要： 超高强弹性铜合金是一类具有优异强度和导电导热性能的材料,目前已经广泛应用于载流元器件、电磁继电器以及航空航天器件等领域,其中Cu-Ti系合金因其优异的力学性能和加工成型性而得到关注。本文综述了超高强铜钛合金的合金成分设计、制备加工工艺和相关物理性能,在此基础上分析了铜钛合金开发应用中所需要解决的问题,并对铜钛合金的未来发展趋势进行了分析和展望。

摘要： 为了开发新的高强铸造铝合金材料,分别采用三种铸造工艺,砂型铸造、金属型铸造和挤压铸造,制备了一种以Al-Ni共晶体系为基础的AlZn6Ni4Mg2Cu铸造铝合金材料,研究了Ni元素、热处理和铸造工艺对其微观组织、力学性能的影响规律.结果表明:4％(质量分数)的Ni在该铝合金中形成了大量的共晶组织(α-Al+Al3Ni),同时改善了其力学性能和铸造性能,起到了共晶强化的作用;热处理导致了Al3Ni相的球化和MgZn2相的时效析出;相比砂型铸造和金属型铸造,挤压铸造时该铝合金的晶粒和Al3Ni相最细小,力学性能最佳,抗拉强度为586MPa,断后伸长率为3.5％.由此得出结论:AlZn6Ni4Mg2Cu铸造铝合金的强化机制为η(MgZn2)相的时效强化和Al3Ni相的弥散强化,挤压铸造加T6热处理后,该铝合金的力学性能达到最佳值.

摘要： 稀土和镁是两种重要的战略性资源,将这两种资源结合可以创造出十分优异的轻质高强结构材料.稀土添加到镁合金当中具有净化熔体、细化晶粒、提髙室温和高温强度、改善成型加工性能等诸多优势,因此稀土镁合金的发展和应用,长期以来得到了国内外广泛的重视.稀土镁合金可以分为轻稀土镁合金、中稀土镁合金和重稀土镁合金三大类,是高强度镁合金的主要体系,稀土的强化作用可以通过固溶强化、时效强化和第二相强化得以实现,同时稀土元素的添加还可以通过织构弱化来改善镁合金的变形加工性能.本文系统的介绍了稀土在镁合金中的发展历史、强化行为和合金发展趋势等进展,并介绍了稀土镁合金在汽车、航空、航天、电子通讯等领域的应用实例,对稀土镁合金的发展和应用提供了系统的信息.

摘要： 为了研究不同时效工艺下Mg-Zn-Ca系列合金微观组织的变化,及其对性能的影响,用气氛保护熔炼的方法制备了Mg-xwt％Zn-Ca系列合金(x=1,3,5).对铸态合金进行均匀化退火(380°C×12 h)后,选择不同的温度和时间对其进行时效.通过光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和显微硬度计对各种热处理状态下合金材料的微观组织、相组成和硬度值进行研究,结果表明,随着Zn含量的提高,Mg-Zn-Ca系列合金的硬度有所增加;含锌量最高的Mg-5Zn-Ca合金的时效强化效果最为显著,最优时效工艺为150°C×8 h.

摘要： TC19（Ti-6246）是美国在Ti-6242基础上研制的一种典型的可以充分时效强化的α+β两相钛合金，被认为是用于结构材料的一种深强化的合金。本文采用1吨真空自耗电弧炉试制的Φ360mm铸锭，选用常规β锻造+（α+β）锻造和高-低-高锻造（即β锻+（α+β）锻+β锻）两种锻造方法，分别制备出相同规格的Φ60mmTC19钛合金棒材，锻棒微观组织细小均匀，均为在β转变基体上均匀分布的等轴初生α组织。对锻造的棒材进行双重退火（DA）和固溶时效（STA）处理，两种工艺制备的棒材双重退火态产品质量可以达到MIL-T-9047的技术要求，经固溶时效处理的两种棒材产品质量均符合AMS4981和MIL-T-9047标准的要求。通过对两种锻造工艺制备的棒材进行综合对比分析，发现显微组织和力学性能均无显著性差异，所以可以证明两种工艺均合理可行。

摘要： 研究了一种铌基合金的高温力学性能及其强化机理，并采用扫描电镜( SEM)、透射电镜( TEM)、 Olympus光学显微镜和真空高温拉伸机分析了合金的显微组织。结果表明：铌基高温合金的强化方式有两种，一是通过添加高熔点的W，Mo元素，形成固溶强化，从而提高了材料的高温蠕变性能；二是通过加入 C和Zr元素生成片状Nb2C和弥散分布的细小ZrO2粒子，形成时效强化。本文还研究了C，Zr元素含量、热处理工艺及压力加工方法对时效强化的影响。

摘要： Mg-Sn合金是典型的可时效强化镁合金，主要析出相是β-Mg2Sn。由于Mg2Sn析出相的热稳定性较高，Mg-Sn合金是颇具潜力的不含稀土元素的高温镁合金。β-Mg2Sn/a-Mg相变系统属于大错配FCC/HCP系统。最近，笔者对Mg-Sn-Mn-Si合金的研究发现了一种新的析出相形貌。本文通过基于CSL/DSCL/NCS/O-lattice模型发展的二次CCSL模型，解释Mg2Sn析出相在这种无理位向关系下的界面结构。

摘要： 研究了添加纳米Al2O3对激光熔覆快速凝固Cu-15Ni-8Sn合金涂层时效前后组织和性能的影响,纳米Al2O3(1.2wt.%)的添加显著减缓了涂层时效析出进程,使涂层组织细化,减少了富Sn元素δrn 偏析相在凝固组织中的分布数量,Sn元素在α-Cu中固溶度达到7wt.%。涂层不经过固溶处理直接时效后,在保留快凝细小晶粒组织的同时获得显著的调幅分解时效强化效果,370°C时效硬度达到410HV,比时效前提高一倍以上。

摘要： 本文主要研究了一种用于高温结构材料的铌基合金。经过多次试验，总结出一套提高该合金高温强度的方法：即添加高熔点的W、Mo元素，进行固溶强化和加入C和Zr元素生成碳化物沉淀相，进行时效强化以及通过热处理和压力加工等工艺的控制，使其达到最佳的强化效果。

摘要： Al-Cu-Mg系合金是一种时效强化型合金.该系合金作为航空航天工业中的基础材料已有几十年的历史,但它还在不断的发展和完善.在高Cu:Mg比率的Al-Cu-Mg合金中加入微量的Ag,会促进在{111}α面上形成一种均匀分布的片状Ω相,不但会提高时效强化效果,而且会改变合金的时效过程.细小的Ω相的均匀分布使得AlCu-Mg-Ag系合金在200°C时具有良好的热稳定性,因此该系合金被广泛用于航空航天结构材料.

摘要： 通过硬度测试、金相分析、X射线衍射(XRD)分析、电阻测试和拉伸试验,研究了该合金的时效和有序化特征。研究表明,时效初期合金硬度的增加是由于有序化引起的。有序化的临界转变点温度(Tc)约为475°C,在低于Tc时效时电阻明显降低,高于Tc时效时增加。无再结晶有序态比再结晶有序态的强度高、塑性低。合金在无序状态下为f.c.c结构,而有序化时合金中会出现有序的b.c.c结构。

摘要： 本发明公开了一种高效强化镍基高温合金的时效热处理工艺，包括以下步骤：S1：将炉温升至1100～1160°C，放入Inconel 625合金，保温(d×0.6+30)～(d×0.6+70)min，其中，d为Inconel 625合金的横截面直积，单位为mm；S2：取出Inconel 625合金，放入水中淬火，淬火水温为10～25°C；S3：将一次淬火后的Inconel 625合金再次放入750°C～800°C的炉中，施加拉应力，保温20～40h，其中，应力水平为100～250MPa；S4：取出Inconel 625合金，二次淬火，淬火水温为10°C～25°C。本发明通过对固溶强化后的Inconel 625合金施加拉应力，进行蠕变时效热处理，加快δ相的生成效率，无需进行几百、成千小时的加热，有效提高了其实用性，热处理过程中，拉应力的施加还使得δ相的成型速度更快、数量更多、分布更加均匀，且尺寸更为细小，大幅度提升了拉伸强度。

摘要： 本申请公开了一种航空发动机机匣用沉淀强化型镍基高温合金焊接接头的时效热处理方法，包括如下步骤：(1)一级时效：放入770°C～830°C的加热炉内保温8h～12h，(2)二级时效：炉温按50～70°C/h降温至770°C～830°C保温至8h～12h，(3)三级时效：炉温按50～70°C/h降温至600°C～650°C保温至8h～12h。该方法通过阶梯式降温及保温的方式进行时效热处理，极大改善合金的组织，有效降低焊接接头中的残余应力，且提高发动机机匣的焊接接头性能及其服役的安全性。

摘要： 本发明涉及一种高强韧耐腐蚀时效强化型镍基合金，该合金由Ni、Cr、Mo、Nb、Ti、Al、V、Zr、B、Mg、（Ti+Al）/Nb、C、Si、Fe组成，上述合金采用直接时效热处理方法得到。本发明所述合金具有与现有的镍基耐蚀合金相同的高强度、韧塑性好、耐腐蚀性能佳等特点，与现有的镍基耐蚀合金相比，热塑性更好，热加工难度降低，整体工艺性能更好，工艺成本更低。本发明所述合金可作为高温高压高含硫油气开采的装备用材。

摘要： 本发明公开了一种P92钢的脉冲时效强化方法及强化处理的P92钢，将处理后的P92钢升温并保温处理，保温温度为710°C±10°C；再将钢管风冷并保温，控制降温速度不低于每分钟80°C；然后升温并保温处理；再将处理后的钢管风冷并保温处理；将处理后的钢管升温并保温处理后，降温得到强化后的P92钢；经本发明所给脉冲时效处理后，相比较原始P92钢，P92钢中Laves相晶粒尺寸得到优化，且钢管抗拉强度和屈服强度显著提高。

摘要： 一种铍青铜合金的形变强化和时效强化工艺方法，是将铍青铜合金铸锭或热变形后的材料切割成矩形块状，加热到800～980°C保温0.5～10小时水淬冷却后，在室温分别沿矩形块的X轴、Y轴、Z轴三个方向进行多道次、多轴向压缩变形，单道次真应变量为0.2～0.6，应变速率为10

摘要： 本发明提供的是一种对有时效强化效应的钛合金低温碳氮共渗同时时效的工艺。(1)固溶处理：840°C下加热，保温30‑60分钟，水淬后去掉表面氧化层；(2)冷变形处理：在室温下进行多道次轧制直至达到50％变形率，切削加工得到规定尺寸的工件；(3)碳氮共渗同时时效处理：反应装置为脉冲等离子体炉，碳氮共渗过程中选用的气氛为N2、H2和乙醇蒸汽三种气体渗剂，温度为500°C，电压为650V，压升率为0.13P/min，占空比为15～75％，保温时间为2h～22h。本发明能极大程度的提高钛合金表面硬度和耐磨性，且与基体结合力强。而500°C保温过程中的时效过程，可以提高钛合金基体内部的硬度，提升工业应用价值。

摘要： 本发明涉及一种时效强化型合金圆环件的蠕变时效矫形方法，属于有色金属材料加工工程技术领域。该方法首先对时效强化型合金圆环件进行固溶处理，然后水淬；将经固溶处理后的圆环件装载到矫形模具上，进行蠕变时效，变形量小于1％；最后从矫形模具上卸载圆环件。利用本发明处理的时效强化型合金圆环件残余应力较小，且外形尺寸精度高，外径圆度小于0.1mm，机加工后外径圆度小于0.15mm。

摘要： 本发明涉及一种高强韧耐腐蚀时效强化型镍基合金，该合金由Ni、Cr、Mo、Nb、Ti、Al、V、Zr、B、Mg、（Ti+Al）/Nb、C、Si、；Fe组成，上述合金采用直接时效热处理方法得到。本发明所述合金具有与现有的镍基耐蚀合金相同的高强度、韧塑性好、耐腐蚀性能佳等特点，与现有的镍基耐蚀合金相比，热塑性更好，热加工难度降低，整体工艺性能更好，工艺成本更低。本发明所述合金可作为高温高压高含硫油气开采的装备用材。

摘要： 本发明公开了一种P92钢的脉冲时效强化方法及强化处理的P92钢，将处理后的P92钢升温并保温处理，保温温度为710°C±10°C；再将钢管风冷并保温，控制降温速度不低于每分钟80°C；然后升温并保温处理；再将处理后的钢管风冷并保温处理；将处理后的钢管升温并保温处理后，降温得到强化后的P92钢；经本发明所给脉冲时效处理后，相比较原始P92钢，P92钢中Laves相晶粒尺寸得到优化，且钢管抗拉强度和屈服强度显著提高。

摘要： 一种铍青铜合金的形变强化和时效强化工艺方法，是将铍青铜合金铸锭或热变形后的材料切割成矩形块状，加热到800～980°C保温0.5～10小时水淬冷却后，在室温分别沿矩形块的X轴、Y轴、Z轴三个方向进行多道次、多轴向压缩变形，单道次真应变量为0.2～0.6，应变速率为10